細胞生物学：ストレスおよびユビキチン化に依存したプロテアソームの相分離

プロテアソームはユビキチン化タンパク質の選択的な分解を介して、細胞内のタンパク質恒常性維持に中心的な役割を果たしている。最近、いくつかのユビキチン関連分子が、ストレス顆粒や核スペックル、オートファゴソームなどの生体分子凝縮体（液–液相分離により生じる細胞内液滴で、「膜を持たない細胞小器官」とも呼ばれる）の調節に関与することが報告されたが、プロテアソーム自身が液滴の形成や制御に関与するかは不明である。今回我々は、急激な高浸透圧ストレス刺激により、プロテアソームが核内でフォーカスを形成することを示す。これらのプロテアソームフォーカスは、ユビキチン化タンパク質とユビキチン選択的シャペロンp97（別名VCP；valosin-containing protein）、プロテアソーム相互作用タンパク質群を含む一過性の構造体であり、核内のタンパク質分解の場として機能する。これらのフォーカスで分解される主要な基質は、適切に組み立てられなかったリボソームタンパク質であった。興味深いことに、このプロテアソームフォーカスは液滴の性質を示し、その形成にはユビキチン化タンパク質とユビキチン化基質をプロテアソームへ運搬するシャトル分子RAD23Bが必要であることが分かった。分子機構として、RAD23Bの2つのユビキチン結合ドメインと4つ以上の長さのユビキチン鎖による多価の相互作用が液–液相分離を誘導することが見いだされた。これらの結果は、ユビキチン鎖依存的な相分離が、プロテアソーム分解を促進させる核内タンパク質分解区画の形成を誘導することを示唆している。

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