細胞生物学：VAPB分子の動きから明らかになった小胞体–ミトコンドリア接触部位のサブドメイン

真核細胞は、細胞の生理機能を協調させるため、細胞小器官同士の特殊な接触部位での迅速な分子交換に依存している。小胞体–ミトコンドリア接触部位（ERMCS）は特に重要なコミュニケーションハブであり、シグナル伝達分子、脂質、代謝物の交換に極めて重要な役割を果たしている。ERMCSは、各細胞小器官の表面にある相補的な係留分子間の相互作用によって維持されている。しかし、これらの膜の界面は実験による摂動に非常に敏感であるため、ナノスケールでの構成や調節は、まだ詳しく解明されていない。今回我々は、三次元電子顕微鏡法と、モデル細胞小器官係留分子である小胞関連膜タンパク質（VAMP）関連タンパク質B（VAPB）の高速分子追跡法を組み合わせて、ERMCSの構造と拡散状況をマッピングした。その結果、VAPB接触部位内には、小胞体膜の湾曲と相関し、急速に再構築される動的なサブドメインがあることが判明した。ERMCS自体は、はるかに長い時間スケールで安定しているにもかかわらず、VAPB分子はERMCSを数秒以内に出入りしていることが分かった。この準安定性のおかげで、ERMCSは生理的環境の変化とともに再構築でき、細胞の代謝上の必要を満たすことができる。筋萎縮性側索硬化症に関連するVAPBの変異は、これらのサブドメインを乱し、おそらくこの再構築能を失わせることで、細胞小器官間のコミュニケーションを損なわせる。これらの結果は、高速単一分子画像化法が接触部位界面の構造マッピングの新しいツールになることを明らかにし、接触部位におけるVAPBの拡散状況が、ERMCSの恒常性維持の重要な要因であることを示している。

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