細胞生物学：ミトコンドリアDNA切断を核が感知すると免疫監視が強化される

ミトコンドリアDNAの二本鎖切断（mtDSB）は、ミトコンドリアDNA（mtDNA）の完全性を損ない、ミトコンドリアの機能を変化させる有害な損傷である。ミトコンドリアと核の間でのコミュニケーションは、細胞の恒常性維持に不可欠だが、mtDSBに対する核の応答はまだ知られていない。今回我々は、ミトコンドリアを標的とするTALEN（transcription activator-like effector nuclease）を用いて、mtDSBがI型インターフェロン応答を活性化し、この応答にはSTAT1リン酸化やインターフェロンによって刺激される遺伝子の活性化が含まれていることを明らかにする。mtDNAに切断が生じると、続いてBAXとBAKを介したヘルニア形成が起こってミトコンドリアRNAが細胞質へと放出され、RIG-I–MAVSに依存した免疫応答が誘発される。さらに、電離放射線照射後のインターフェロンシグナル伝達へのmtDSBの影響を調べたところ、mtDNAを持たない細胞がガンマ線照射に曝露されるとインターフェロンによって刺激される遺伝子の活性化が減弱することが分かった。また、mtDNAの切断は核DNAの損傷と相乗的に働いて、ロバストな細胞免疫応答を引き起こすことも明らかになった。以上より、ミトコンドリアRNAの細胞質での蓄積は、遺伝毒性物質によって生じた切断などのmtDSBと細胞が協調して働く、細胞内在性の免疫監視機構であると、我々は結論する。

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