「細胞内カルシウムストア」の版間の差分

　カルシウムイオン（Ca²⁺）は重要な細胞内情報伝達物質の一つであり、さまざまな生理機能の制御や疾患のプロセスに関与している。細胞内小器官の一部は、Ca²⁺をその内腔に貯蔵し一定の条件下でCa²⁺を細胞質に放出する機能を有している。Ca²⁺貯蔵庫および供給源としてCa²⁺シグナルに関与する細胞内小器官を、細胞内カルシウムストアと総称する。本稿ではこの細胞内カルシウムストアについて、その代表的な存在である小胞体とミトコンドリアの機能について解説する。

==細胞内Ca²⁺シグナル==

　Ca²⁺はさまざまな細胞機能を調節するセカンドメッセンジャーである。神経伝達物質の放出、シナプス可塑性の誘導などの生理機能に関わる一方で、細胞死をはじめとする病態にも関与している。細胞質のCa²⁺濃度は、刺激を受けていない静止状態では数十nM程度に保たれており、刺激に応じて数百nＭから数十µMに渡る幅広い濃度範囲で変化する。さらに、Ca²⁺ウェーブやCa²⁺オシレーションといった、細胞内Ca²⁺濃度の複雑な時空間動態が観察される。細胞内カルシウムストアはCa²⁺の取り込みと放出を通じて、Ca²⁺シグナルの形成を担う。

==小胞体==

　IP3Rはイノシトール三リン酸が結合することによって活性化され、また細胞質Ca²⁺によっても活性化される。約2700アミノ酸からなる巨大分子で、IP3R1、IP3R2、IP3R3の３つのサブタイプが存在する<ref><pubmed> 17429043 </pubmed></ref>。IP3R1は主に神経細胞に発現しており、特に小脳のプルキンエ細胞に豊富に存在する<ref><pubmed> 7945203 </pubmed></ref>。IP3R2は主にアストロサイトに豊富に発現している<ref><pubmed> 18463250 </pubmed></ref>。

===小胞体の細胞内カルシウムストアとしての意義===

　細胞内カルシウムストアとしての小胞体機能の著名例として、骨格筋や心筋における興奮収縮連関が挙げられるが、中枢神経系においても多様な機能を担っている <ref><pubmed> 9697848 </pubmed></ref> <ref><pubmed> 15618481 </pubmed></ref>。疾患との関係に着目すると、脊髄小脳変性症15型（SCA15）ではIP3R1遺伝子に欠失やミスセンス変異が見つかっている<ref><pubmed> 18579805 </pubmed></ref> <ref><pubmed> 12828938 </pubmed></ref>。小胞体を細胞膜に近接させることでRyR機能に関与するジャンクトフィリン3については、ハンチントン病類縁疾患2型において当該遺伝子でのトリプレット伸長が報告されている<ref><pubmed> 11694876 </pubmed></ref>。また、一酸化窒素によって活性化されたRyR1を通じたCa²⁺放出が脳虚血時等の神経細胞死に関与することも示されている<ref name=kakizawa />。

==ミトコンドリア==

　ミトコンドリアはmitofusin2などの因子を介して、小胞体と近接して局在する<ref><pubmed> 19052620 </pubmed></ref>。これにより、小胞体から放出されたCa²⁺がミトコンドリアに効率的に取り込まれる<ref><pubmed> 9624056 </pubmed></ref>。このような小胞体とミトコンドリアの連関は、局所的なATP合成の活性化などを促す役割があると考えられる<ref><pubmed> 20655468 </pubmed></ref>。

==その他の細胞内カルシウムストア==

　ゴルジ体は内腔のCa²⁺濃度がmMオーダーとされる報告もあり、細胞内カルシウムストアとして働いている可能性がある<ref><pubmed> 8195154 </pubmed></ref>。イノシトール三リン酸依存的な経路を介してCa²⁺を放出すると考えられているが、さらなる研究が必要である<ref><pubmed> 9736609 </pubmed></ref>。

==関連項目==

==参考文献==

<references/>