出芽酵母における選択的マイトファジー

近年、オートファジー関連膜動態によるミトコンドリア分解、いわゆるマイトファジーに関する報告が注目されています。出芽酵母においても、マイトファジーが現象として捉えられ、Atgタンパク質以外の関連因子も明らかになってきました。しかし、マイトファジーは選択的に起こるのか、またそうであるならば、どのAtgタンパク質が必要なのかについては、よくわかっていませんでした。Klionskyラボからの今回の論文は、これらの問題について、新しい知見をもたらしています。

アプローチはとてもシンプルです。ミトコンドリア・タンパク質にGFPをつけてやり、呼吸増殖からpost-log、または窒素源（N）飢餓へのシフトという条件で、GFP融合タンパク質のプロセシング（液胞内酵素依存的）をモニターします。筆者らは、このアッセイ系を用いて、様々なAtg欠損変異細胞を解析しました。その結果、マイトファジーの選択性を示唆する3つのポイントを見出しています。第1に、同じN飢餓でも、炭素源の違いによってマイトファジーの効率が異なるという点（バルク・オートファジーでは有為な差はない）。第2に、Atg11がマイトファジーに必須であるということ。Atg11は、ある種の液胞内酵素の生合成系（Cvt経路、選択的オートファジーの一例）には必要ですが、栄養飢餓誘導型の非選択的オートファジーには必須でないことがわかっています。第3に、マイトファジーに関与するAtgタンパク質群は、バルク・オートファジーとも、Cvt経路とも異なる、すなわちユニークであり、オートファジー関連膜動態をマイトファジーに特化させる（選択性を生み出す）仕組みの存在が考えられます。

既に報告されている、酵母のマイトファジーに関与する2つのタンパク質、Aup1やUth1を欠損した細胞についてはデータが示されていません。マイトファジーの分子機構は現象を見る条件によって多様であるのか、それとも基本的に同じなのか、生理的意義も含め、今後の課題だと思います。