細胞生物学：エンドソームからの搬出のためのホスホイノシチド転換機構
Nature 529, 7586 doi: 10.1038/nature16516
ホスホイノシチドは少数存在する短寿命の膜リン脂質の一種で、その機能は細胞シグナル伝達や運動性、さらに細胞内区画の膜の特性を示す指標としての役割まで、細胞生理に重要な機能を果たしている。ホスファチジルイノシトール 4-リン酸（PI(4)P）やホスファチジルイノシトール 4,5-ビスリン酸（PI(4,5)P2）のようなホスホイノシチド 4-リン酸は細胞膜や、分泌性の細胞小器官およびリソソームの表面に他よりも多く存在するが、ホスホイノシチド 3-リン酸、中でもホスファチジルイノシトール 3-リン酸（PI(3)P）はエンドソーム系の特徴となっている。そのため、エンドソーム系と分泌区画の間での方向性を持った、本質的に複雑なメンブレントラフィックでは、ホスホイノシチド類の調節された転換が行われる必要がある。しかし、エキソサイトーシスによってエンドソームから積み荷が搬出される際に起こるホスホイノシチドの特性転換の基盤となる分子機構は、まだ解明されていない。今回我々は、エンドソームの積み荷を細胞膜表面へ輸送するには、ホスファチジルイノシトール 3-ホスファターゼMTM1によるPI(3)Pの加水分解が必要であることを明らかにした。MTM1の機能喪失は、ヒトではX連鎖中心核ミオパチー（筋細管性ミオパチーとも呼ばれる）につながる。MTM1によるエンドソームPI(3)P除去に伴い、ホスファチジルイノシトール 4-キナーゼ-2α（PI4K2α）に依存してPI(4)Pが生成し、エクソシスト係留複合体が動員されて、膜融合が可能になる。これらのデータは、細胞膜へと輸送中のエンドソームでのPI(3)PからPI(4)Pへのホスホイノシチド転換の機構を明らかにしており、さらにエンドソームでのホスホイノシチド転換の不備が、MTM1変異によるヒトX連鎖中心核ミオパチーの原因になっていることを示唆している。
