DNAナノデバイスがリソソーム表面の酸性ナノレイヤーを検出

科学分野:

• 細胞生物学
• オルガネラ生物学
• 生物物理学

背景:

• リソソームは加水分解酵素活性のために酸性内腔を必要とします。
• プロトンの漏出メカニズムと細胞質相互作用の調節は不明瞭です。

研究 の 目的:

• リソソーム表面のプロトンダイナミクスを調査します。
• pHセンシングを介したリソソームの位置を調節する要因を特定します。

主な方法:

• リソソーム近傍のpHをモニタリングするためのDNAナノデバイスを開発しました。
• TMEM175活性の細胞イメージングと操作を行いました。

主要な成果:

• 細胞質よりも0.2-0.7 pH単位低い、リソソーム外表面に厚さ21 nmの酸性ナノレイヤーを発見しました。
• このナノレイヤーを維持する主要なH+排出チャネルとしてTMEM175を特定しました。
• リソソーム内ではなく、リソソーム近傍の酸性度が、RILPセンシングを介してリソソームの位置を調節します。

結論:

• リソソームは、酸性の細胞外ナノ環境を積極的に作成します。
• この酸性ナノレイヤーは、リソソーム機能と位置の細胞質調節のための重要なインターフェースとして機能します。
• TMEM175とリソソーム近傍のpHは、リソソーム-細胞質相互作用の主要な調節因子です。