「細胞内カルシウムストア」の版間の差分

''東京大学大学院医学系研究科細胞分子薬理学教室''<br>

DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2016年5月6日　原稿完成日：2016年月日<br>

[[ファイル:calciumstore.jpg|400px|thumb|right|細胞内カルシウムストアによるカルシウムイオン（Ca²⁺）の取り込みと放出]]  

　小胞体内腔へのカルシウムイオン取り込みを担う[[カルシウムイオンポンプ]]は、[[筋小胞体／小胞体カルシウムATPアーゼ]]（[[sarco/endoplasmic reticulum Ca²⁺-ATPase]]; [[SERCA]]）である。SERCAは小胞体膜に局在し、[[ATP]]を分解することによってカルシウムイオンを濃度勾配に逆らい取り込む<ref><pubmed> 8388268 </pubmed></ref>。SERCAの活性は細胞質カルシウムイオンの除去によるカルシウムシグナル形成のみならず、小胞体内腔の高いカルシウムイオン濃度の維持に不可欠である。

　[[ミトコンドリア]]は[[ATP]]合成などを担う[[細胞内小器官]]であるが、細胞内カルシウムストアとしても機能する。静止状態のミトコンドリアマトリックス内カルシウムイオン濃度は、細胞質と同程度であるが、刺激に応じて一過的に10 µM程度にまで上昇するという報告がある<ref><pubmed> 8235595 </pubmed></ref>。

　ミトコンドリアへのカルシウムイオンの取り込みを主に担っているのは、[[ミトコンドリアカルシウムユニポーター]]（mitochondrial calcium uniporter; MCU）と呼ばれるカルシウムイオンチャネルである<ref><pubmed> 21685886 </pubmed></ref> <ref><pubmed> 21685888 </pubmed></ref>。MCUはミトコンドリア[[内膜]]上に存在し、細胞質からミトコンドリアの[[マトリックス]]へカルシウムイオンを流入させる。近年、ミトコンドリアカルシウムユニポーターの機能を制御するタンパク質も報告されている<ref><pubmed> 23101630 </pubmed></ref> <ref><pubmed> 24231807 </pubmed></ref>。

　また、カルシウムイオントランスポーターとして[[Letm1]]が同定されている<ref><pubmed> 19797662 </pubmed></ref>。マトリックスへのカルシウムイオン取り込みと[[wikipedia:ja:プロトン|プロトン]]汲み出しを共役する[[Ca2+/H+アンチポーター|Ca²⁺/H⁺アンチポーター]]である。

　ミトコンドリアからカルシウムイオンを放出する分子として、ミトコンドリア内膜に存在する[[Na+/Ca2+アンチポーター|Na⁺/Ca²⁺アンチポーター]]（Na⁺/Ca²⁺ exchanger; NCLX）が挙げられる<ref><pubmed> 20018762 </pubmed></ref>。また、生理的条件下では開口しないものの、過剰なカルシウムイオン濃度上昇や[[アポトーシス誘発因子]][[Bax]]などによって開く、[[ミトコンドリア膜透過性遷移孔]]（mitochondrial permeability transition pore; mPTP）というチャネル状の構造体が存在する。開口すると[[ミトコンドリア外膜]]の破壊を招き、カルシウムイオンを含むさまざまな物質が漏出する。

　カルシウムイオンの取り込みと放出を通じて、カルシウムウェーブやカルシウムオシレーションの形成に寄与している<ref><pubmed> 16415789 </pubmed></ref> <ref><pubmed> 7566122 </pubmed></ref>。また、[[MPTP]]はカルシウムイオンとともに[[wj:シトクロムC|シトクロムC]]を放出させ、[[カスパーゼ]]経路を介した[[細胞死]]を引き起こす<ref><pubmed> 10393078 </pubmed></ref>。