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細胞生物学:EndoMAP.v1はヒトの初期エンドソーム複合体の構造的全体像を図示する

Nature 643, 8070 doi: 10.1038/s41586-025-09059-y

初期エンドソーム(選別エンドソームと呼ぶこともある)は動的に変化する細胞小器官で、細胞膜のタンパク質を再利用するのかリソソームで分解するのかを判定し分別することにより、プロテオームの制御に重要な役割を果たしている。これらの事象を協調させているのは、一時的に結合している多数の調節複合体と、エンドソームの成熟の際にエンドソーム固有の特性をもたらす膜内在性成分の働きである。エンドソームに結合することが知られている数百ものタンパク質成分と積み荷の一部については、生化学レベル、あるいは構造レベルで研究がなされているが、多くのエンドソーム成分については、相互作用の相手や高次の分子集合体が解明されていない。今回我々は、精製した初期エンドソームの架橋と非変性ゲル質量分析をAlphaFoldおよびコンピューター解析と組み合わせて、ヒトエンドソーム構造の秩序立ったインタラクトームを作出した。そして我々は、エンドソームタンパク質対とさらに高次の集合体(その天然の細胞内状況から得た実験的架橋によって支えられている)について、229個の構造モデルを提示し、これまでに報告された調節過程について、構造に関わる機構を示唆した。誘導したニューロンを用いて、架橋と構造予測によって相互作用が裏付けられている2種類の候補複合体を検証した。その結果、TMEM230が脂質フリッパーゼATP8とATP11のサブユニットであることと、TMEM9とTMEM9Bが塩素イオン–プロトン対向輸送体CLCN3、CLCN4、CLCN5のサブユニットであることが明らかになった。この情報とそれに付随する構造ネットワークビューワーは、細胞小器官の構造的インタラクトームの解明と構造予測の大規模な検証のための実験的枠組みとなるだろう。

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