ER-PMのテザリング分子が膜の曲率を変化させる_その2 (Developmental Cell 2019年11月18日号掲載論文)



本日は「Tricalbin-Mediated Contact Sites Control ER Curvature to Maintain Plasma Membrane Integrity (トリカルビンを介したERと細胞膜の接触部位が、ERの曲率を制御して細胞膜の恒常性を維持する)」という論文で、ドイツ Department of Molecular Structural Biology, Max Planck Institute of Biochemistry の Dr.Rubén Fernández-Busnadiegoらによる研究。*1






Membrane contact sites (MCS) between the endoplasmic reticulum (ER) and the plasma membrane (PM) play fundamental roles in all eukaryotic cells. ER-PM MCS are particularly abundant in Saccharomyces cerevisiae, where approximately half of the PM surface is covered by cortical ER (cER). Several proteins, including Ist2, Scs2/22, and Tcb1/2/3 are implicated in cER formation, but the specific roles of these molecules are poorly understood. Here, we use cryo-electron tomography to show that ER-PM tethers are key determinants of cER morphology. Notably, Tcb proteins (tricalbins) form peaks of extreme curvature on the cER membrane facing the PM. Combined modeling and functional assays suggest that Tcb-mediated cER peaks facilitate the transport of lipids between the cER and the PM, which is necessary to maintain PM integrity under heat stress. ER peaks were also present at other MCS, implying that membrane curvature enforcement may be a widespread mechanism to regulate MCS function.


小胞体(ER)と細胞膜(PM)の間の膜接触部位(MCS)は、すべての真核細胞でfundamentalな役割を果たします。 ER-PM MCSは、出芽酵母で特に豊富で、PM表面の約半分が皮質ER(cER)で覆われています。 Ist2、Scs2 / 22、およびTcb1 / 2/3を含むいくつかのタンパク質は、cERの形成に関与していますが、これらの分子の特定の役割はよくわかっていません。ここでは、cryo-electronトモグラフィーを使用して、ER-PMテザリングがcER形態の重要な決定要因であることを示します。 特に、Tcbタンパク質(トリカルビン)は、PMに面するcER膜上に極端な曲率のピークを形成します。 モデリングとfunctionalアッセイを組み合わせることにより、Tcbを介したcERピークがcERとPMの間の脂質の輸送を促進することが示唆されます。 ERピークは他のMCSにも存在し、膜湾曲の亢進がMCS機能を調節するglobalなメカニズムである可能性があることを示唆しています。