PDZD8によるER-ミトコンドリア結合は,哺乳類のニューロンのCa2+ダイナミクスを調節する
Yusuke Hirabayashi1,2,3,4, Seok-Kyu Kwon1,2,3, Hunki Paek1,2,3
1Department of Neuroscience, Columbia University Medical Center, Columbia University, New York, NY 10027, USA.
PDZD8は,哺乳類のER-ミトコンドリアの接触を結びつける新しい内 плазма網膜 (ER) タンパク質です. このER-ミトコンドリア結合は,ニューロンにおけるカルシウムイオン (Ca2+) ダイナミクスの調節に不可欠である.
科学分野:
- 細胞生物学
- 神経科学
- 分子生物学
背景:
- 臓器界面,特にER-ミトコンドリアの接触は,細胞機能にとって不可欠です.
- イーストERMES複合体は ERとミトコンドリアを結びつけるが,そのメタゾアンのオートロゴは知られていなかった.
- シナプトタグミンのようなミトコンドリア脂質結合タンパク質 (SMP) ドメインは脂質結合と臓器結合に関与する.
研究 の 目的:
- ER-ミトコンドリアの結合に関与するメタゾーンタンパク質を特定し,特徴づけること.
- 哺乳類の細胞,特に神経細胞における PDZD8 の機能を調査する.
- ER-ミトコンドリア結合がカルシウムシグナル伝達における役割を明らかにする.
主な方法:
- ER-ミトコンドリアの接触を視覚化するための免疫光顕微鏡.
- CRISPR/Cas9遺伝子編集で PDZD8をノックアウトする
- 神経細胞に遺伝的にコードされたカルシウム指標を用いたカルシウムイメージング.
主要な成果:
- PDZD8は,ER-ミトコンドリアの接触部位に局所されたERタンパク質として特定されました.
- PDZD8のSMPドメインは,酵母Mmm1のSMPドメインに機能的に似ています.
- PDZD8欠乏症は,哺乳類の細胞における ER-ミトコンドリアの接触を妨げました.
- ニューロンのシナプス刺激後のミトコンドリアのカルシウム吸収にPDZD8は不可欠です.
- PDZD8はニューロンの細胞質カルシウム動態を調節する.
結論:
- PDZD8はメタゾアにおける重要なER-ミトコンドリア結合タンパク質である.
- PDZD8によるER-ミトコンドリア結合は,ニューロンカルシウムホメオスタシスの調節に不可欠である.
- この研究は,神経細胞におけるカルシウム動態に影響を与えるER-ミトコンドリア結合の保存メカニズムを示しています.
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