結論から言うと、ERを介した細胞内カルシウムイオン量の変化に応じて、ミトコンドリアのカルシウム取り込みチャネルの発現量がCREBを介して変化し、ミトコンドリアの恒常性が維持されていることを示した論文。
本日は「Ca2+ signals regulate mitochondrial metabolism by stimulating CREB-mediated expression of the mitochondrial Ca2+ uniporter gene MCU (Ca2+シグナルはミトコンドリアCa2+取り込みユニポーター遺伝子MCUの発現がCREBを介して亢進することによりミトコンドリア代謝を調節する)」という論文で、米国 Department of Biochemistry, Temple University, Philadelphia の Dr. Muniswamy Madesh のグループによる研究。（論文サイトへのlink→*1）
なぜ時間がかかるのに転写レベルでコントロールしているのだろうか？というところに疑問が残った。
興味を持たれた方はabstractもどうぞ。
Cytosolic Ca2+ signals, generated through the coordinated translocation of Ca2+ across the plasma membrane (PM) and endoplasmic reticulum (ER) membrane, mediate diverse cellular responses. Mitochondrial Ca2+ is important for mitochondrial function, and when cytosolic Ca2+ concentration becomes too high, mitochondria function as cellular Ca2+ sinks. By measuring mitochondrial Ca2+ currents, we found that mitochondrial Ca2+ uptake was reduced in chicken DT40 B lymphocytes lacking either the ER-localized inositol trisphosphate receptor (IP3R), which releases Ca2+ from the ER, or Orai1 or STIM1, components of the PM-localized Ca2+-permeable channel complex that mediates store-operated calcium entry (SOCE) in response to depletion of ER Ca2+ stores. The abundance of MCU, the pore-forming subunit of the mitochondrial Ca2+ uniporter, was reduced in cells deficient in IP3R, STIM1, or Orai1. Chromatin immunoprecipitation and promoter reporter analyses revealed that the Ca2+-regulated transcription factor CREB (cyclic adenosine monophosphate response element–binding protein) directly bound the MCU promoter and stimulated expression. Lymphocytes deficient in IP3R, STIM1, or Orai1 exhibited altered mitochondrial metabolism, indicating that Ca2+ released from the ER and SOCE-mediated signals modulates mitochondrial function. Thus, our results showed that a transcriptional regulatory circuit involving Ca2+-dependent activation of CREB controls the Ca2+ uptake capability of mitochondria and hence regulates mitochondrial metabolism.
(私訳と勝手な注釈)
細胞質Ca2 +シグナルは、細胞膜（PM）および小胞体（ER）膜を横断するCa2 +の移動によって生成され、多様な細胞応答を媒介します。ミトコンドリアのCa2 +はミトコンドリアの機能に重要であり、細胞質のCa2 +濃度が高くなりすぎると、ミトコンドリアは細胞のCa2 +を貯蔵しておくシンクとして機能します。ミトコンドリアのCa2+電流を測定することにより、イノシトール三リン酸受容体（IP3R）、またはストア作動性カルシウム流入（SOCE）の構成要素であるOrai1またはSTIM1のいずれかを欠くニワトリDT40 Bリンパ球でミトコンドリアのCa 2+取り込みが減少することがわかりました。ミトコンドリアCa2 +取り込みユニポーターのポア形成サブユニットであるMCUの発現量は、IP3R、STIM1、またはOrai1を欠く細胞で減少しました。クロマチン免疫沈降およびプロモーターレポーター分析により、Ca2+調節転写因子CREB（環状アデノシン一リン酸応答要素結合タンパク質）がMCUプロモーターに直接結合し、発現を亢進させていることが明らかになりました。IP3R、STIM1、またはOrai1が欠損したリンパ球はミトコンドリア代謝の変化を示し、ERおよびSOCEを介したシグナルから放出されるCa2 +がミトコンドリア機能を調節することを示しています。したがって、これらの結果は、CREBのCa2+依存性活性化を含む転写調節回路がミトコンドリアのCa 2+取り込み能力を制御し、ミトコンドリア代謝を調節することを示した。
