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» 2019年04月17日 15時00分 公開

医療技術ニュース:オートファゴソームに脂質を供給する仕組みを解明

微生物化学研究所は、オートファジーを担うたんぱく質「Atg2」が2つの脂質膜の間で脂質を直接輸送する活性があることを発見し、その活性が「オートファゴソーム」を作るための脂質供給を行うことを明らかにした。

[MONOist]

 微生物化学研究所は2019年3月26日、東京工業大学、東京大学と共同で、オートファジーを担うたんぱく質「Atg2」が、2つの脂質膜の間で脂質を直接輸送する活性があることを発見したと発表した。その活性が、分解対象を包む袋状の膜「オートファゴソーム」を作るための脂質供給を行うことを明らかにした。

 研究チームでは、Atgたんぱく質のうち、伸長中のオートファゴソーム前駆体と小胞体の接点に局在するAtg2に着目。X線結晶構造解析法を用いて、Atg2の一部分の立体構造を高分解能で決定することに成功した。その結果、Atg2に大きな疎水性のポケットがあり、そのポケットを使ってリン脂質を脂質膜から引き抜き、収容できることを発見した。

 また、Atg2がリポソーム同士をつなぎ止め、つなぎ止めたリポソーム間でリン脂質の受け渡しをするという新奇活性を持つことが分かった。このAtg2の脂質輸送活性は、実際のオートファジーにおけるオートファゴソームの形成に働いていることが分かった。Atg2は小胞体と隔離膜の接点に局在するため、小胞体からリン脂質を引き抜き、隔離膜へ直接輸送することで、オートファゴソーム形成のための材料を提供していると示唆される。

 オートファゴソームの膜は、通常のオルガネラ(細胞内小器官)に見られる膜たんぱく質がほとんど含まれない。Atg2は、リン脂質のみの移動を許可し、隔離膜へ他のたんぱく質などが流入するのを防ぐ役割も担っていると考えられる。

 今回の脂質供給機構の解明により、オートファゴソーム形成の分子機構が明らかとなた。今後、オートファジーを制御する特異的制御剤の開発が期待される。

photo オートファゴソーム形成過程の模式図(クリックで拡大) 出典:微生物化学研究所
photo Atg2による小胞体から隔離膜へのリン脂質の供給モデル 出典:微生物化学研究所

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