結論から言うと、MICU1がミトコンドリアへのCaイオン流入孔を形成するMCUの活性を調節することで、過剰なCa流入に起因するROSの産生やアポトーシスの亢進を防いでいることを示した論文。
本日は「MICU1 Is an Essential Gatekeeper for MCU-Mediated Mitochondrial Ca2+ Uptake that Regulates Cell Survival (MICU1は、MCUを介したミトコンドリアのCa2 +取り込みに不可欠な「ゲートキーパー：門番」であり、細胞の生存を調節する)」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）
ちなみにこの記事は、以前紹介した記事↓
の補足記事でもあります。
この前回の記事の中では、MICU1はミトコンドリアへのCaイオン流入を亢進させる分子として扱っていましたが、良く調べてみるとそんなに単純な話ではないようです。
前回の記事の論文中では、MICU1の機能として、2つの側面が述べられています。
1. 細胞質におけるCaイオン濃度が高いときに、ミトコンへのCa流入をある程度にまでとどめておき、過剰流入を防ぐ。
2. 細胞質におけるCaイオン濃度が低いときに、ミトコンへのCa流入をある程度亢進させる。
今回紹介する論文は、上記の1の話です。
興味を持たれた方はabstractもどうぞ。
Mitochondrial Ca2+ (Ca2+m) uptake is mediated by an inner membrane Ca2+ channel called the uniporter. Ca2+ uptake is driven by the considerable voltage present across the inner membrane (ΔΨm) generated by proton pumping by the respiratory chain. Mitochondrial matrix Ca2+ concentration is maintained five to six orders of magnitude lower than its equilibrium level, but the molecular mechanisms for how this is achieved are not clear. Here, we demonstrate that the mitochondrial protein MICU1 is required to preserve normal [Ca2+]m under basal conditions. In its absence, mitochondria become constitutively loaded with Ca2+, triggering excessive reactive oxygen species generation and sensitivity to apoptotic stress. MICU1 interacts with the uniporter pore-forming subunit MCU and sets a Ca2+ threshold for Ca2+m uptake without affecting the kinetic properties of MCU-mediated Ca2+ uptake. Thus, MICU1 is a gatekeeper of MCU-mediated Ca2+m uptake that is essential to prevent [Ca2+]m overload and associated stress.
(私訳と勝手な注釈)
ミトコンドリアCa2 +（Ca2 + m）の取り込みは、ユニポーターと呼ばれる内膜Ca2 +チャネルによって媒介されます。 Ca2 +の取り込みは、呼吸鎖によるプロトンポンプによって生成されたミトコン内膜の膜電位（ΔΨm）によって促進されます。ミトコンドリアマトリックスCa 2+濃度は、その平衡レベルよりも5〜6桁低く維持されていますが、これがどのように制御されているかについての分子メカニズムは未知です。この論文では、ミトコンドリア蛋白質MICU1が、基底状態で通常の[Ca 2+] mを維持するために必要であることが示されました。MICU1を欠損すると、ミトコンドリアは過剰にCa 2+を取り込み、活性酸素種の生成とアポトーシスストレスに対する感受性が亢進します。 MICU1は、ユニポーター細孔形成サブユニットMCUと相互作用し、MCUを介したCa2 +取り込みのキネティックスに影響を与えることなく、Ca2 + m取り込みのCa2 +閾値を定義しています。したがって、MICU1は、MCUを介したCa2+取り込みの門番として機能しており、Ca2 +の過剰な取り込みと、それに関連するストレスを防ぐために不可欠な分子です。
