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細胞生物学:LASERはリソソームの損傷感知と修復のためのESCRTの集合を共役させてリソソームを修復する

Nature 656, 8126 doi: 10.1038/s41586-026-10604-6

リソソーム膜の完全性は細胞の生存に不可欠だが、損傷感知が修復と時間空間的にどのように共役されているのかについては、ほとんど分かっていない。ESCRT(endosomal sorting complex required for transport)I~IIIの動員と集合は、膜損傷に迅速に対抗するが、ESCRT-Iが損傷したリソソーム膜をどのように認識するのかは不明である。今回我々は、損傷に対する感受性を高めた遺伝的背景でのゲノム規模のCRISPRiスクリーニングを利用して、LASER(LC3/GABARAP-assisted stimulator for ESCRT recruitment)を特定した。LASERは、損傷したリソソームからカルシウムが放出されると迅速に形成され、リソソーム膜の損傷感知とESCRT依存的修復とを結び付ける多成分タンパク質集合体である。LASERの中核をなすのは、小胞体の出芽部位に常存するタンパク質TFGである。TFGは、リソソームのリン脂質に結合したATG8ファミリータンパク質(LC3およびGABARAP)に結合することで、損傷したリソソームへ移動する。ATG8に結合したTFGはオリゴマー集合体を形成し、アビディティーに駆動される相互作用によって増強された保存モチーフの認識を介して、ESCRT-Iに必須のサブユニットTSG101を直接動員する。TFGがTSG101に結合すると、ESCRT I~IIIの連続的な重合が刺激され、膜修復が促進される。遺伝性痙性対麻痺を引き起こすTFGの変異は、このオリゴマー形成を妨げ、リソソームへのESCRT動員と膜の再封鎖が損なわれた。これは、この修復不全がTFG関連神経変性の駆動要因であることを示唆している。従って、LASERは損傷したリソソームにおけるESCRT重合を促進し、損傷感知と膜修復を共役させている。

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