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細胞生物学:ユビキチン化されたER成形タンパク質ヘテロマーのクラスターがERファジーを推進する

Nature 618, 7964 doi: 10.1038/s41586-023-06090-9

RHD(reticulon homology domain)を特徴とする膜成形タンパク質(membrane-shaping protein)は、小胞体(ER)の動的なリモデリングに重要な役割を果たしている。このようなタンパク質の一例がFAM134Bで、これはLC3タンパク質に結合し、選択的オートファジー(ERファジー)を介したシート状の小胞体膜の分解を仲介する。FAM134B遺伝子に変異が生じると、ヒトでは神経変性疾患が起こって、主に感覚神経と自律神経に影響が出る。今回我々は、FAM134Bとは別だが、同じくRHDを持ち感覚喪失に関連するER成形タンパク質(ER-shaping protein)のARL6IP1がFAM134Bと相互作用し、ERファジーに必要な多タンパク質ヘテロマークラスターの形成に加わっていることを明らかにする。また、ARL6IP1のユビキチン化はこの過程を促進する。マウスでArl6ip1遺伝子を破壊すると、感覚ニューロンでERシートの拡大が引き起こされ、時間とともにニューロンが変性した。Arl6ip1が欠失したマウス、もしくは患者から得た初代細胞は、小胞体膜の出芽が不完全で、ERファジーのフラックスに深刻な障害が生じていた。従って、ユビキチン化されたER成形タンパク質のクラスター形成はERファジーの際の動的な小胞体リモデリングを促進し、ニューロンの維持に重要な働きをすると我々は考える。

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