ミトコンドリアへのホスファチジルセリン新規輸送機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

真核細胞において小胞体とミトコンドリアはリン脂質生合成の主要な場である。出芽酵母ではホスファチジルセリン（PS）は小胞体で生合成され、その多くはミトコンドリア内膜に輸送されPS脱炭酸酵素（Psd1）を介してホスファチジルエタノールアミン（PE）へと変換される。またPsd1は小胞体にも局在することが近年明らかとなった。本研究では以前までに、Ice2の欠損酵母にて、小胞体膜上のPsd1が減少することでPE合成低下と生育損傷が引き起こされることを発見していた。従って小胞体膜上に局在するPsd1は生理的に重要であると考えられる。またIce2の欠損酵母では、ホスファチジン酸（PA）分解が促進する。従ってPAの増減によって小胞体膜上のPsd1が調節されている可能性を考えた。本研究では、PAの分解が抑制されるNem1欠損酵母にて小胞体膜上のPsd1の増加すること、さらにPsd1がPAと結合する事を明らかにし、PAの増減によって小胞体膜上のPsd1が調節されていることが強く示唆された。また小胞体膜上のPsd1については未解明な点が多く存在する。例えば小胞体膜上に局在するPsd1は生理的に重要である一方で、ミトコンドリア内膜に局在するPsd1と比較して、定常状態におけるタンパク量が極めて少ない。我々はその原因として、小胞体膜上のPsd1は代謝回転が非常に速いのではないかと考えた。実際に小胞体膜上のPsd1の分解速度の解析を行なった結果、非常に速やかに分解されていた。そこで様々なタンパク質分解機構に関する因子の欠損酵母を作製し、Psd1への影響を調べた結果、小胞体関連分解（ERAD）の構成因子であるHrd1欠損酵母にて、小胞体膜上に局在するPsd1量が著しく増加していた。さらにPsd1がHrd1によってユビキチン化される事も明らかにし、Psd1がERADを介して分解されていることが示唆された。