結論から言うと、ER-PM間MCSを通して、E-Syt1とNir2がPIP2やIP3、及びカルシウムシグナルのレベルを制御していることを示した論文。
本日は「Feedback Regulation of Receptor-Induced Ca2+ Signaling Mediated by E-Syt1 and Nir2 at Endoplasmic Reticulum-Plasma Membrane Junctions (小胞体-細胞膜接触部位でのE-Syt1およびNir2によって媒介される受容体誘導Ca2+シグナル伝達のフィードバック調節)」という論文で、米国 Department of Physiology, UT Southwestern Medical Center の Dr. Jen Liou のグループによる研究。（論文サイトへのlink→*1）
画像は元論文のサイトのGraphical abstractから。
興味を持たれた方はabstractもどうぞ。
Endoplasmic reticulum (ER)-plasma membrane (PM) junctions are highly conserved subcellular structures. Despite their importance in Ca2+ signaling and lipid trafficking, the molecular mechanisms underlying the regulation and functions of ER-PM junctions remain unclear. By developing a genetically encoded marker that selectively monitors ER-PM junctions, we found that the connection between ER and PM was dynamically regulated by Ca2+ signaling. Elevation of cytosolic Ca2+ triggered translocation of E-Syt1 to ER-PM junctions to enhance ER-to-PM connection. This subsequently facilitated the recruitment of Nir2, a phosphatidylinositol transfer protein (PITP), to ER-PM junctions following receptor stimulation. Nir2 promoted the replenishment of PM phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) after receptor-induced hydrolysis via its PITP activity. Disruption of the enhanced ER-to-PM connection resulted in reduced PM PIP2 replenishment and defective Ca2+ signaling. Altogether, our results suggest a feedback mechanism that replenishes PM PIP2 during receptor-induced Ca2+ signaling via the Ca2+ effector E-Syt1 and the PITP Nir2 at ER-PM junctions.
(私訳と勝手な注釈)
小胞体（ER）-細胞膜（PM）接触部位は、高度に保存された細胞内構造です。 Ca 2+シグナル伝達および脂質輸送におけるそれらの重要性にもかかわらず、ER-PM接合部の調節および機能の基礎となる分子メカニズムは不明のままです。 ER-PM接合部を選択的にモニターするgenetically encoded markerを開発することにより、ERとPM間のMCSがCa2 +シグナル伝達によって動的に調節されることがわかりました。サイトゾルCa 2+の上昇により、ER-PM接合部へのE-Syt1の転座が引き起こされ、ER-PMコンタクトが増強しました。[*これは、E-Syt1が新たにER-PMコンタクトを形成したのか？それとも、もともとあるER-PM間MCSにE-Syt1がtranslocateしてくるだけなのか？]これにより、受容体の刺激後に、ホスファチジルイノシトール転移タンパク質（PITP）であるNir2の、ER-PM接合部への局在が亢進しました。 Nir2は、自身のPITP活性を通して受容体刺激により誘導される加水分解の後に、細胞膜へのホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸（PIP2）の再充填を促進しました。ER-PM間の接触レベルの強化を止めることにより、細胞膜へのPIP2の再充填が減少し、Ca2 +シグナル伝達が悪影響を受けました。全体として、著者らの結果は、ER-PM接合部のCa2 +エフェクターE-Syt1とPITP Nir2を介して行われる、受容体誘導Ca2 +シグナル伝達中に細胞膜にPIP2を再充填するフィードバック機構を示唆しています。
