リソソームは、タンパク質、脂質、炭水化物など、さまざまな分子を分解する加水分解酵素を含む膜結合オルガネラです。リソソームは細胞の恒常性を維持するために不可欠ですが、破裂して内容物を細胞質に放出すると危険になる可能性があります。これを防ぐために、細胞には多くのメカニズムがあり、損傷したリソソームが迅速に特定され除去されるようにします。
クリアランスのために損傷したリソソームを選択するための最も重要なメカニズムの1つは、ユビキチン化のプロセスです。ユビキチンは、他のタンパク質に付着して分解のためにそれらをマークすることができる小さなタンパク質です。リソソームが損傷すると、ユビキチンリガーゼが損傷部位に動員され、ユビキチン分子がリソソーム膜に付着します。これは、ユビキチンに結合し、オートファゴソームへの送達のためにリソソームを標的とするタンパク質であるオートファジー受容体による認識のためにリソソームをマークします。
最近の研究では、カリフォルニア大学の研究者、サンフランシスコは分子タグを使用して、細胞内の損傷したリソソームの運命を追跡しました。彼らは、クリアランスのために損傷したリソソームをマークすることができる唯一のメカニズムではないことを発見しました。彼らはまた、以下を含む損傷したリソソームを選択するために使用できる他の多くの分子タグを特定しました。
* hmgb1： HMGB1は、細胞にストレスがかかると核から放出されるタンパク質です。 HMGB1は、リソソーム膜に結合し、オートファジー受容体を動員することができます。
* lc3： LC3は、オートファゴソーム形成に関与するタンパク質です。 LC3はリソソーム膜に結合し、オートファジー受容体を動員することもできます。
* p62： P62は、損傷したタンパク質の凝集に関与するタンパク質です。 P62はリソソーム膜に結合し、オートファジー受容体を動員することができます。
研究者たちは、これらの分子タグが一緒に機能して、損傷したリソソームが迅速に特定され、細胞から除去されるようにすることを発見しました。このプロセスは、細胞の恒常性を維持し、リソソーム貯蔵疾患の発症を防ぐために不可欠です。
リソソーム貯蔵疾患への影響
リソソーム貯蔵疾患は、リソソーム機能に関与するタンパク質をコードする遺伝子の変異によって引き起こされる遺伝障害のグループです。これらの変異は、細胞や組織に損傷を与える可能性のあるリソソームに未消化の材料の蓄積につながります。リソソーム貯蔵疾患はしばしば致命的であり、現在治療法はありません。
上記の研究は、細胞が損傷したリソソームを選択および除去するために使用するメカニズムに対する新しい洞察を提供します。この知識は、リソソーム貯蔵疾患の新しい治療法の開発につながる可能性があります。たとえば、リソソームのユビキチン化を阻害したり、オートファジー受容体のリソソームへの結合をブロックしたりする薬物を発症する可能性があります。これらの薬物は、リソソームにおける未消化物質の蓄積を防ぎ、リソソーム貯蔵疾患の進行を遅らせるのに役立ちます。
