オートファジー膜PI3Pの非対称性分布

大隅良典先生のグループとの共著で出版された私たちの論文を紹介します。

我々は膜脂質の分布をナノレベルで可視化できる電子顕微鏡法（急速凍結・凍結割断レプリカ標識法）を使って研究しています。今回の研究ではホスファチジルイノシトール３燐酸（PI3P）を高感度に標識する方法を新たに確立し、PI3P局在を検索しました。

その結果、酵母オートファゴソームでは、PI3Pが閉鎖空間側の膜葉（内外２枚の膜に挟まれた空間に面した側）にあり、細胞質側膜葉よりも高密度に存在することを見出しました。一方、哺乳類細胞オートファゴソームでは、PI3Pは細胞質側膜葉に限局しており、酵母とは逆の非対称性を示すことが分かりました。酵母オートファゴソームの非対称性は、細胞質の脱燐酸化酵素（YMR1, SJL3）を欠失させた株では見られず、もともと両膜葉にあったPI3Pのうち細胞質側膜葉のものが分解されることによって非対称性が生じたと推測されました。

上記の結果は、哺乳類細胞と酵母のオートファゴソーム形成過程に基本的な違いがあることを示唆しています。今後、閉鎖空間側の膜葉にPI3Pが生じるメカニズムを追究することによりオートファゴソーム膜形成の謎に迫りたいと考えています。

《蛇足》　我々の方法はPI3P以外の膜脂質解析にも非常に有用ですが（Takatori et al., Biochemistry 53, 639-653, 2014）、実際に施行できるラボはほとんどなく、私が現役の内に多くの人達に伝授したいと考えています。ラボへの参画はもとより、共同研究を兼ねた短期国内留学・派遣も歓迎します。