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p62は自己相互作用ドメインを介して自己相互作用することでオリゴマーやフィラメント構造を形成する。p62フィラメントはp62内のユビキチン結合ドメインを介してユビキチン鎖と多価相互作用することでLLPSを引き起こしp62 bodyを形成する。p62 body上で隔離膜が形成され、ウエッティング効果によりp62 bodyに沿って伸長し、最終的に液滴の一部をちぎり取り、リソソームで分解する。]] | p62は自己相互作用ドメインを介して自己相互作用することでオリゴマーやフィラメント構造を形成する。p62フィラメントはp62内のユビキチン結合ドメインを介してユビキチン鎖と多価相互作用することでLLPSを引き起こしp62 bodyを形成する。p62 body上で隔離膜が形成され、ウエッティング効果によりp62 bodyに沿って伸長し、最終的に液滴の一部をちぎり取り、リソソームで分解する。]] | ||
== セクエストソーム-1とは == | == セクエストソーム-1とは == | ||
セクエストソーム-1 (別名p62)は、2005年Terje | セクエストソーム-1 (別名p62)は、2005年Terje Johansenらによって発見されたタンパク質であり<ref name=Bjorkoy2005><pubmed>16286508</pubmed></ref>、ユビキチン化されたオートファジーの基質と隔離膜を繋ぐアダプタータンパク質(オートファジー受容体)として機能する。以降、基質認識領域と隔離膜上のMicrotubule-associated proteins 1A/1B light chain 3 (LC3)/Gamma-aminobutyric acid receptor–associated protein (GABARAP)によって特異的に認識される領域(LC3-interacting region、LIR)を有する様々なオートファジー受容体が発見され、オートファジーが特定のタンパク質やオルガネラを選択的に認識し分解する「選択的オートファジー」という概念が確立した('''図1''')。 | ||
2007年には小松らによりp62自身もオートファジーにより分解されること、オートファジー障害によりp62およびユビキチン陽性の構造体が蓄積することが明らかになった <ref name=Komatsu2007><pubmed>18083104</pubmed></ref><ref name=Nezis2008><pubmed>18347073</pubmed></ref> | 2007年には小松らによりp62自身もオートファジーにより分解されること、オートファジー障害によりp62およびユビキチン陽性の構造体が蓄積することが明らかになった <ref name=Komatsu2007><pubmed>18083104</pubmed></ref><ref name=Nezis2008><pubmed>18347073</pubmed></ref>。その後、p62内に隔離膜上のLC3 / GABARAP によって特異的に認識される領域であるLIRが存在することが報告された<ref name=Ichimura2008><pubmed>18524774</pubmed></ref><ref name=Pankiv2007><pubmed>17580304</pubmed></ref>。一方、2010年には、p62がユビキチンリガーゼ複合体の構成因子であるKelch-like ECH-associated protein 1 (KEAP1)と転写因子Nuclear factor erythroid 2–related factor 2 (NRF2)の結合を競合阻害し、NRF2による抗酸化ストレス応答を誘導するという新たな機能が発見された <ref name=Jain2010><pubmed>20452972</pubmed></ref><ref name=Komatsu2010><pubmed>20173742</pubmed></ref><ref name=Lau2010><pubmed>20421418</pubmed></ref>。2018年にLi Yuらによって、p62の自己相互作用とユビキチンとの相互作用により液–液相分離(細胞内で特定の分子が局所的に集まり、液体のような性質を持つ構造体を形成する現象)を引き起こし、液滴様の構造体であるp62 bodyを形成することが報告され、p62による細胞内恒常性維持機構の理解は新たな局面を迎えた('''図2''')<ref name=Sun2018><pubmed>29507397</pubmed></ref>。 | ||
さらに最近、p62 bodyはオートファジーによる分解の場として働くだけでなく、KEAP1を隔離することで転写因子NRF2による酸化ストレス応答を制御するという多面的な機能を持っていることが明らかとなった <ref name=Ikeda2023><pubmed>37306101</pubmed></ref><ref name=Kurusu2023><pubmed>37192622</pubmed></ref>。 | さらに最近、p62 bodyはオートファジーによる分解の場として働くだけでなく、KEAP1を隔離することで転写因子NRF2による酸化ストレス応答を制御するという多面的な機能を持っていることが明らかとなった <ref name=Ikeda2023><pubmed>37306101</pubmed></ref><ref name=Kurusu2023><pubmed>37192622</pubmed></ref>。 | ||
[[ファイル:Sakamaki Sequestosome Fig3.png|サムネイル|'''図3. p62のドメイン構造'''<br> | [[ファイル:Sakamaki Sequestosome Fig3.png|サムネイル|'''図3. p62のドメイン構造'''<br> | ||
N末端のPB1自己相互作用ドメインは、p62や他のオートファジー受容体であるNBR1などPB1ドメインを持つタンパク質と相互作用する。LIRは隔離膜上のLC3/GABARAPタンパク質と結合し、KIRはKEAP1と結合する。C末端にユビキチンと結合するUBAドメインを持つ。PB1:Phox1 and Bem1p、ZZ:ZZ-type zinc finger、TB:TRAF6-binding domain、LIR:LC3-interacting region、KIR:KEAP1-interacting region、UBA:Ubiquitin-associated。]] | N末端のPB1自己相互作用ドメインは、p62や他のオートファジー受容体であるNBR1などPB1ドメインを持つタンパク質と相互作用する。LIRは隔離膜上のLC3/GABARAPタンパク質と結合し、KIRはKEAP1と結合する。C末端にユビキチンと結合するUBAドメインを持つ。PB1:Phox1 and Bem1p、ZZ:ZZ-type zinc finger、TB:TRAF6-binding domain、LIR:LC3-interacting region、KIR:KEAP1-interacting region、UBA:Ubiquitin-associated。]] | ||
== 構造 == | == 構造 == | ||
ヒトでは440アミノ酸、マウスでは442アミノ酸からなる。N末端にPB1(Phox1 and Bem1p)自己相互作用ドメインを有し、p62や他のオートファジー受容体であるNBR1(Next to BRCA1 gene 1 protein)などPB1ドメインを持つタンパク質と相互作用する('''図3''')。p62はPB1ドメインを介してオリゴマー化することで、フィラメント構造を形成する <ref name=Berkamp2024>'''Berkamp S, Jungbluth L, Katranidis A, Mostafavi S, Korculanin O, Lu P-H, et al. (2024).'''<br>Structural organization of p62 filaments and the cellular ultrastructure of calcium-rich p62-enwrapped lipid droplet cargo. [https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618463v1 bioRxiv. 2024.10.15.618463.]</ref><ref name=Ciuffa2015><pubmed>25921531</pubmed></ref><ref name=Jakobi2020><pubmed>31974402</pubmed></ref>。LIR(LC3-interacting region)は隔離膜上のLC3/GABARAPタンパク質と結合し、選択的オートファジーで機能する。典型的LIR(酵母ではAtg8-family interacting motif(AIM)と呼ばれる)は 哺乳類のp62<ref name=Ichimura2008><pubmed>18524774</pubmed></ref><ref name=Pankiv2007><pubmed>17580304</pubmed></ref>と出芽酵母のカーゴ受容体Atg19<ref name=Noda2008><pubmed>19021777</pubmed></ref> で初めて発見され、 [W/F/Y]xx[L/I/V]の疎水性モチーフからなる。KIR(KEAP1-interacting region)でKEAP1と結合し、KEAP1をp62 body内に隔離する。C末端にユビキチンと結合するUBA(ubiquitin-associated)ドメインを持つ。UBAドメインはユビキチン化されたタンパク質、損傷オルガネラ、液滴などの選択的オートファジー基質の認識や、ユビキチン化タンパク質との相互作用を介した液‒液相分離の駆動に関与する。 | ヒトでは440アミノ酸、マウスでは442アミノ酸からなる。N末端にPB1(Phox1 and Bem1p)自己相互作用ドメインを有し、p62や他のオートファジー受容体であるNBR1(Next to BRCA1 gene 1 protein)などPB1ドメインを持つタンパク質と相互作用する('''図3''')。p62はPB1ドメインを介してオリゴマー化することで、フィラメント構造を形成する <ref name=Berkamp2024>'''Berkamp S, Jungbluth L, Katranidis A, Mostafavi S, Korculanin O, Lu P-H, et al. (2024).'''<br>Structural organization of p62 filaments and the cellular ultrastructure of calcium-rich p62-enwrapped lipid droplet cargo. [https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618463v1 bioRxiv. 2024.10.15.618463.]</ref><ref name=Ciuffa2015><pubmed>25921531</pubmed></ref><ref name=Jakobi2020><pubmed>31974402</pubmed></ref>。LIR(LC3-interacting region)は隔離膜上のLC3/GABARAPタンパク質と結合し、選択的オートファジーで機能する。典型的LIR(酵母ではAtg8-family interacting motif(AIM)と呼ばれる)は 哺乳類のp62<ref name=Ichimura2008><pubmed>18524774</pubmed></ref><ref name=Pankiv2007><pubmed>17580304</pubmed></ref>と出芽酵母のカーゴ受容体Atg19<ref name=Noda2008><pubmed>19021777</pubmed></ref> で初めて発見され、 [W/F/Y]xx[L/I/V]の疎水性モチーフからなる。KIR(KEAP1-interacting region)でKEAP1と結合し、KEAP1をp62 body内に隔離する。C末端にユビキチンと結合するUBA(ubiquitin-associated)ドメインを持つ。UBAドメインはユビキチン化されたタンパク質、損傷オルガネラ、液滴などの選択的オートファジー基質の認識や、ユビキチン化タンパク質との相互作用を介した液‒液相分離の駆動に関与する。 | ||