結論から言うと、「マイトファジーを作動させるための"eat-me"シグナル：カルジオリピン」のLC3との相互作用は、静電気力とカルジオリピンの膜流動性の変化の両方によって制御されていることを示した論文。
ということで今回abstractを全訳するのは、2016年11月7日号Autophagyにオンライン掲載の「Human Atg8-cardiolipin interactions in mitophagy: Specific properties of LC3B, GABARAPL2 and GABARAP. (マイトファジーにおけるヒトAtg8-カルジオリピン相互作用：LC3B、GABARAPL2およびGABARAPの特徴的な性質。)」という論文で、スペインUniversity of the Basque CountryのDr.Alicia Alonsoの仕事である。*1
論文の視覚的なイメージには、前回同様 Figure 6. Schematic diagram summarizing the proposed role of CL in mitochondrial autophagy. を参考にすると良いと思います。
abstract
The phospholipid cardiolipin (CL) has been proposed to play a role in selective mitochondrial autophagy, or mitophagy. CL externalization to the outer mitochondrial membrane would act as a signal for the human Atg8 ortholog subfamily, MAP1LC3 (LC3). The latter would mediate both mitochondrial recognition and autophagosome formation, ultimately leading to removal of damaged mitochondria. We have applied quantitative biophysical techniques to the study of CL interaction with various Atg8 human orthologs, namely LC3B, GABARAPL2 and GABARAP. We have found that LC3B interacts preferentially with CL over other di-anionic lipids, that CL-LC3B binding occurs with positive cooperativity, and that the CL-LC3B interaction relies only partially on electrostatic forces. CL-induced increased membrane fluidity appears also as an important factor helping LC3B to bind CL. The LC3B C terminus remains exposed to the hydrophilic environment after protein binding to CL-enriched membranes. In intact U87MG human glioblastoma cells rotenone-induced autophagy leads to LC3B translocation to mitochondria and subsequent delivery of mitochondria to lysosomes. We have also observed that GABARAP, but not GABARAPL2, interacts with CL in vitro. However neither GABARAP nor GABARAPL2 were translocated to mitochondria in rotenone-treated U87MG cells. Thus the various human Atg8 orthologs might play specific roles in different autophagic processes.
(私訳と勝手な注釈)
リン脂質カルジオリピン（CL）は、選択的なミトコンドリアのオートファジー、すなわちマイトファジーにおいて機能を持つことが提案されている。ミトコンドリア外膜へのCL移動が、ヒトAtg8オルソログサブファミリーであるMAP1LC3（LC3）のシグナルとして作用すると予測される。LC3はミトコンドリア認識とオートファゴソーム形成の両方の反応を仲介し、最終的には損傷したミトコンドリアを除去する。我々は、LC3B、GABARAPL2およびGABARAPといった様々なAtg8ヒトオルソログとCLとの相互作用ついて調査するため、定量的生物物理学的な技術を適用した。著者らは、LC3Bが他の2価陰イオン性脂質よりもCLと優先的に相互作用し、CL-LC3B結合が正の協同性*2で起こり、CL-LC3B相互作用が静電気力には部分的にしか依存しないことを見出した。 CLによって誘導される膜流動性の増加は、LC3BがCLに結合するのを助ける重要な因子として考えることもできる。 LC3BのC末端は、CLリッチな膜とのタンパク質結合後において、親水性環境にさらされたままになっている。異常のないU87MGヒト神経膠芽腫細胞において、ロテノン誘導性のオートファジーは、LC3Bのミトコンドリアへの移行および、その後のリソソームへのミトコンドリアの送達を引き起こす。著者らは、GABARAPL2ではなくGABARAPが、in vitroでCLと相互作用することも確認した。しかし、GABARAPもGABARAPL2も、ロテノン処理したU87MG細胞ではミトコンドリアに移行しなかった。以上のことをふまえると、様々なヒトAtg8オルソログが、オートファジーの異なる段階で、それぞれ特定の役割を果たしているかもしれない。
前回の記事の続きの論文で、ヒトのオーソログにまで話を拡張し、どのオーソログが大事なのか？という疑問に答えようと試みた論文。なかなか研究と言うのは難しく、きれいな結果を示しはっきりとした1つの答えが得られた、という論文ではなかったように思う。
*1:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2016.1240856
*2:すでに結合があれば、さらなる結合が促進されるという性質
