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細胞生物学：ペルオキシソームユビキチンリガーゼ複合体は逆行輸送チャネルを形成する
Nature 607, 7918 doi: 10.1038/s41586-022-04903-x
ペルオキシソームは遍在性の細胞小器官で、多様な代謝反応の場を提供しており、ヒトの健康に不可欠である。ペルオキシソーム内腔のタンパク質は、可動性の受容体によって細胞質ゾルから取り込まれ、その後細胞質ゾルへとリサイクルされるが、その過程についてはよく分かっていない。リサイクルには膜に埋め込まれたユビキチンリガーゼ複合体による受容体の修飾が必要であり、この複合体は、RINGフィンガードメインを持つ3つのタンパク質（Pex2、Pex10、Pex12）から構成されている。今回我々は、このリガーゼ複合体のクライオ電子顕微鏡構造を報告するとともに、得られた構造と、生化学実験およびin vivo実験の結果により、この複合体がペルオキシソーム輸入受容体の逆行輸送チャネルとして機能することを示す。複合体の各サブユニットが5回膜貫通セグメントを提供し、それらが集まって開口チャネルを形成する。3つのリングフィンガードメインは細胞質ゾルに塔状構造を形成し、リングフィンガー2（RF2）はチャネル孔の上部に位置している。このリサイクル受容体のN末端は、ペルオキシソーム内腔から小孔内へ挿入され、RF2によりモノユビキチン化されて、細胞質ゾルへの抽出が可能になると考えられる。リサイクルがうまくいかなくなると、受容体はRF10とRF12の協調的な作用によりポリユビキチン化されて分解される。また、このポリユビキチン化経路は、他のペルオキシソーム輸入因子の恒常性も維持している。我々の結果は、ペルオキシソームタンパク質輸入の重要な段階を明らかにしており、このリガーゼ複合体の変異が、ヒト疾患の原因となる理由を示している。
