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生理:Cl/H+アンチポーターであるClC-7はリソソームの主要な塩素透過経路である

Nature 453, 7196 doi: 10.1038/nature06907

リソソームは、いわば細胞の胃袋にあたり、エンドサイトーシス経路の最後に位置する細胞内小器官であって、細胞内部に取り込まれた巨大分子はここで分解される。リソソームはさまざまな加水分解酵素を含んでおり、効率的に機能するためには内腔のpH値を酸性に維持する必要がある。酸性化はV型プロトンATPアーゼにより行われるが、大量のプロトン輸送を可能にするためには、並行する陰イオン輸送経路が不可欠である。この陰イオン輸送体がどのような分子であるかはいまだに不明である。最近のノックアウト実験の結果から、陰イオンチャネルとトランスポーターのCLCファミリーに属するClC-7が、破骨細胞のリソソーム様区画でこの陰イオン輸送経路にかかわっており、ClC-7機能の消失は大理石骨病をもたらす可能性が提起されている。哺乳類のCLCファミリーメンバーの一部は特性が詳しく調べられており、ClC-0、ClC-1、ClC-2などいくつかはCl透過性イオンチャネルとして機能し、他のメンバーであるClC-4とClC-5はCl/H+アンチポーターとして機能する。ところが、ClC-7の異種細胞での発現についての以前の研究で機能的タンパク質の証拠が得られなかったため、ClC-7がリソソームの働きに重要な機能をもつのかどうか、またClC-7がClチャネル、Cl/H+アンチポーター、あるいは全く別のものとして機能しているのかどうかは明らかになっていない。今回我々は、リソソームで明らかにCLC Cl/H+アンチポーターとしての特徴をもつ陰イオン輸送経路を直接明らかにし、この輸送体がリソソーム膜を介するClの主要な経路であることを示す。さらに、短鎖干渉性RNAによりClC-7の発現をノックダウンすると、in vivoでリソソームのCl/H+アンチポーター活性を本質的に消失させることができ、リソソームの酸性化能を大幅に低下できるようになることから、ClC-7がリソソームの主要なClイオン透過性を形成するCl/H+アンチポーターであり、リソソームの酸性化に重要であることが実証される。

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