「エンドソーム」の版間の差分

[[image:エンドソーム図１.png|thumb|400px|'''図１（エンドソームの種類とエンドソームを介した小胞輸送（膜輸送）経路）'''<br>エンドソームは初期エンドソーム・後期エンドソーム・リサイクリングエンドソームに大別される。エンドサイトーシスによって細胞内へと取り込まれた物質は、まず初期エンドソームへと輸送される。初期エンドソームを起点として、分解される物質（TrkA）は分解経路へと、細胞膜で再利用される物質（β1-インテグリン、N-カドヘリン）はリサイクリング経路へと選別されていく。初期エンドソームにおいて分解経路へと選別された物質は、初期エンドソームに留まる。そして初期エンドソームが後期エンドソームへと成熟すると、後期エンドソームがリソソームと融合し、内腔小胞ごと膜貫通型のタンパク質も分解される。初期エンドソームにおいてリサイクリング経路へと選別された物質は、初期エンドソームから直接、あるいは核近傍のリサイクリングエンドソームへと輸送されたのち、細胞膜へと戻され再利用される。]]

　初期エンドソームは、エンドサイトーシスされた物質を選別する場として機能するオルガネラである<ref name=ref1><pubmed>20110990</pubmed></ref> <ref name=ref2><pubmed>21955996</pubmed></ref>。このため、初期エンドソームは選別エンドソーム（sorting endosome）とも呼ばれている。エンドサイトーシスによって細胞内へと取り込まれた物質は、まず細胞辺縁部に存在する初期エンドソームへと輸送される。初期エンドソームを起点として、分解される物質は分解経路へと、[[細胞膜]]で再利用される物質はリサイクリング経路へと選別されていく。分解経路へと選別される物質としては[[受容体型チロシンキナーゼ]]のような[[シグナル伝達]]因子[[受容体]]が良く知られており、モノ[[ユビキチン化]]などが選別のシグナルとして用いられている。一方、リサイクリング経路へと選別される物質としては[[インテグリン]]や[[カドヘリン]]といった[[接着因子]]などが知られているが、選別のシグナルについては未だ良くわかっていない。また、初期エンドソームはエンドサイトーシスされた受容体を用いることでシグナル伝達の場としても機能することがあるため、シグナリングエンドソーム（signaling endosome）と呼ばれることもある<ref name=ref7><pubmed>19696798</pubmed></ref>。初期エンドソームを識別するためのマーカータンパク質としては、[[Rab]]5や[[wikipedia:EEA1|初期エンドソーム抗原-1]]（Early endosome antigen, EEA1）が有名である。また、初期エンドソームには、ホスファチジルイノシトールの一種であるPI(3)Pが豊富に存在しており、EEA-1などのタンパク質の初期エンドソームへの局在化などに寄与している<ref name=ref8><pubmed>15170460</pubmed></ref>。

エンドソームは、シナプス前終末におけるシナプス小胞のリサイクリングにも密接に関与している。例えば、神経伝達物質の放出後、細胞膜上に移行したシナプス小胞の構成因子はクラスリン依存性のエンドサイトーシスによって取り込まれ、初期エンドソームへと輸送される。そして初期エンドソームにおいてシナプス小胞の構成因子の再選別・再濃縮が行われ、再びシナプス小胞が形成される<ref name=ref25><pubmed>15217342</pubmed></ref>。ただし、シナプス小胞のリサイクリングの全てがこの過程を経るわけではない。さらに、エンドソームは長期増強・長期抑圧などの記憶・学習にも関与することが明らかになっている。例えば、カルシウム流入に伴うAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス後膜への輸送は長期増強を促進することが知られているが<ref name=ref26><pubmed>10851179</pubmed></ref>、このAMPA受容体はリサイクリングエンドソームから供給される<ref name=ref27><pubmed>18984164</pubmed></ref>。一方、シナプス後膜上のAMPA型グルタミン酸受容体がエンドサイトーシスによって取り込まれ、初期エンドソームを経由して後期エンドソームへ輸送されると、長期抑圧が促進される<ref name=ref28><pubmed>11439178</pubmed></ref><ref name=ref29><pubmed>12052905</pubmed></ref>。従って、エンドサイトーシスによって初期エンドソームへと取り込まれたAMPA型グルタミン酸受容体を、後期エンドソーム（分解経路）とリサイクリングエンドソーム（リサイクリング経路）のどちらに選別するかは、長期増強・長期抑圧を制御する上で極めて重要である。この選別機構の詳細なメカニズムは未だ明らかになっていないが、興味深いことにAMPA型グルタミン酸受容体の主要なサブユニットであるGluR2は、NMDA刺激依存的に分解経路へ、AMPA刺激依存的にリサイクリング経路へと選別されることが報告されている<ref name=ref30><pubmed>15260958</pubmed></ref>。