細胞生物学：栄養ストレス下でのプロテオームセンサスで見つかったゴルジファジー膜受容体
Nature 623, 7985 doi: 10.1038/s41586-023-06657-6
栄養ストレス時には、マクロオートファジーが細胞の巨大分子を分解することにより、生合成の構成要素が供給され、同時にプロテオームがリモデリングされる。マクロオートファジーを開始させる機構は詳しく解明されているが、オートファジーによって分解される個々のタンパク質やタンパク質複合体、細胞小器官の選択範囲や、その基盤となる標的設定機構については、理解が限られている。今回我々は、直交性プロテオミクス戦略を用いて、哺乳類細胞における栄養ストレス下でのオートファジーカーゴについて、空間的なプロテオームセンサスを行った。その結果、マクロオートファジーには、膜で囲まれた細胞小器官（主としてゴルジ体と小胞体）の再利用に対する選択性があることが分かった。さらに我々は、オートファジーカーゴの優先順位付けを介して、膜に埋め込まれたタンパク質YIPF3とYIPF4の複合体がゴルジファジー受容体であることを明らかにした。栄養ストレス時に、YIPF3とYIPF4はLIRモチーフを介してATG8タンパク質と相互作用し、リソソームへと移動するオートファゴソーム内へと運ばれ、この過程では、カノニカルなオートファジー装置が必要とされる。YIPF3あるいはYIPF4を持たない細胞は、栄養ストレス時に特定のゴルジ体膜タンパク質群の除去が選択的にできなくなる。また、in vitroで幹細胞からニューロン系譜へプログラム化された変換を行う際に、YIPF3とYIPF4はゴルジ体の再構築に類似した役割を果たす。本研究の知見を総合すると、栄養ストレスに依存したプロテオーム再構築の際に膜タンパク質カーゴが優先されることが明らかになり、膜埋め込み型受容体を必要とするゴルジ体再構築経路が見つかった。
