結論から言うと、ミトコンドリア膜タンパク質の生合成が促進する脂質を初めて示した論文。
ということで今回abstractを全訳するのは、 2015年9月7日号のJournal of Cell Biologyに掲載された「The fusogenic lipid phosphatidic acid promotes the biogenesis of mitochondrial outer membrane protein Ugo1. (融合誘導性脂質ホスファチジン酸は、ミトコンドリア外膜タンパク質Ugo1の生合成を促進する。)」という論文で、ドイツ Institut für Biochemie und Molekularbiologie, Center of Biochemistry and Molecular Cell Research (ZBMZ) の Dr. Chris Meisingerの仕事である。*1
Abstract
Import and assembly of mitochondrial proteins depend on a complex interplay of proteinaceous translocation machineries. The role of lipids in this process has been studied only marginally and so far no direct role for a specific lipid in mitochondrial protein biogenesis has been shown. Here we analyzed a potential role of phosphatidic acid (PA) in biogenesis of mitochondrial proteins in Saccharomyces cerevisiae. In vivo remodeling of the mitochondrial lipid composition by lithocholic acid treatment or by ablation of the lipid transport protein Ups1, both leading to an increase of mitochondrial PA levels, specifically stimulated the biogenesis of the outer membrane protein Ugo1, a component of the mitochondrial fusion machinery. We reconstituted the import and assembly pathway of Ugo1 in protein-free liposomes, mimicking the outer membrane phospholipid composition, and found a direct dependency of Ugo1 biogenesis on PA. Thus, PA represents the first lipid that is directly involved in the biogenesis pathway of a mitochondrial membrane protein.
(私訳と勝手な注釈) ミトコンドリアタンパク質の取り込みと組み立ては、タンパク質トランスロケーション機序における複雑な相互作用に依存する。このプロセスにおける脂質の役割はわずかにしか研究されておらず、ミトコンドリアタンパク質の生合成における特定の脂質の直接的な役割は示されていない。この論文では、出芽酵母におけるミトコンドリアタンパク質の生合成におけるホスファチジン酸（PA）[*最も簡単なリン脂質]の役割について分析した。リトコール酸処理[*リトコール酸は脂質を可溶性にして吸収を高める界面活性剤の役割をする胆汁酸の一種。この処理によりミトコンドリア膜のグリセロリン脂質の構成成分が変化する]または脂質輸送タンパク質Ups1を切除することによるミトコンドリア脂質構成成分のin vivoにおける再構成は、ミトコンドリアにおけるPAレベルを上昇させ、ミトコンドリア融合に関わる外膜タンパク質Ugo1の生合成を特異的に促進した。著者らは、タンパク質を含まないリポソーム[*細胞膜と同じ材料で作られた小さな気泡（小胞）のこと。 リポソームを薬物で満たすと、組織に薬を届けるために使用することも可能。 膜はリン脂質で作られていることが多い]中のUgo1の取り込みおよび組み立て経路を再構成することを通して、外膜リン脂質の構成成分を再現し、Ugo1生合成のPAに対する直接依存性を見出した。以上の結果より、ミトコンドリア膜タンパク質の生合成経路に直接関与する脂質が初めて示された。
まとめると、PAレベルの上昇に依存して、Ugo1タンパク質が生合成されることを示したということである。実はUgo1にはヒトなどのホモログとしてSLC25A46が知られており、このブログでも何度か紹介した。
この記事のとおりSLC25A46はERからミトコンドリアに脂質を輸送するが、Ugo1のように脂質のレベルにフィードバックを受けて発現が上がるのかもしれない。
脂質というのは知らない単語が多くて初学者には辛いが、このような論文を読むことで少しずつ理解して行きたい。
