構造生物学：ミトコンドリアCa²⁺単輸送体ホロ複合体の構造と作用機構

ミトコンドリアは、ミトコンドリアカルシウム単輸送体複合体を介してCa²⁺を取り込み、エネルギー産生、細胞質Ca²⁺シグナル伝達、細胞死を調節している。哺乳類では、単輸送体複合体（uniplex）は、4つの主要な構成成分、すなわち小孔を形成するMCUタンパク質、ゲート開閉に関わるMICU1とMICU2、Ca²⁺輸送に必須の補助サブユニットEMREを含んでいる。有害なCa²⁺過負荷を防止するため、MCUの活性はMICUにより厳密に調節される必要がある。MICUは細胞質のCa²⁺濃度変化を感知してMCUのオン/オフを切り替える。今回我々は、阻害状態とCa²⁺によって活性化した状態にあるヒトミトコンドリアカルシウム単輸送体ホロ複合体のクライオ電子顕微鏡構造を報告する。これらの構造から、この多成分からなるCa²⁺取り込み装置の構成が解明され、MICUが単輸送体の活性を制御するゲート開閉機構が明らかになった。我々の研究は、ミトコンドリアでの調節されたCa²⁺取り込みを理解するための枠組みを示しており、これによってミトコンドリアCa²⁺過負荷に関係する疾患の治療のために単輸送体活性を修飾する方法が示される可能性がある。

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