マンノース-6-リン酸経路：リソソーム機能と機能障害におけるその役割に関するレビュー

リソソームヒドロラーゼは、粗い小胞体で合成され、ゴルジ装置を介して輸送小胞がエンドソーム/リソソームコンパートメントに送達するための輸送小胞ネットワークに特異的に輸送されます。トランスゴルジネットワークの他の多くのタンパク質に対してリソソーム酵素が正確に認識され、選択されていることの説明は、N-のみに追加されるマンノース-6-リン酸（M6P）グループであるユニークなマーカーでタグ付けされることに依存しています。リソソーム可溶性ヒドロラーゼの関連オリゴ糖は、シスゴルジネットワークを通過します。M6P認識マーカーの生成は、2つの異なる酵素を含む反応に依存します：UDP-N-アセチルグルコサミン1-ホスホトランスフェラーゼとα-N-アセチルグルコサミン-1-ホスホディーターα-N-アセチルグルコサミニダーゼ。M6P基は、トランスゴルジネットワークに存在する2つの独立した膜貫通M6P受容体によって認識されます：陽イオン非依存性M6P受容体および/または陽イオン依存性M6P受容体。これらのタンパク質は、膜の内腔側のリソソームヒドロラーゼと、サイトゾル側のクラスリンコートの組み立てにおけるアクスペノンに結合します。このようにして、M6P受容体は、ハイドロラーゼをトランスゴルジネットワークから芽生えする小胞にパッケージ化し、最終的に成熟したリソソームに発達するエンドソームに内容物を供給します。上記のプロセスはM6P依存性経路として知られており、ほとんどのリソソーム酵素の輸送を担当しています。このレビューは、M6P依存性経路に関与する各主要タンパク質に関する現在の知識を統合しています。この経路の障害も対処され、GLCNAC-1-ホスホトランスフェラーゼ機能の喪失に関連するリソソーム貯蔵障害を強調します：粘膜脂質症II型およびIII。

Lysosomal hydrolases are synthesized in the rough endoplasmic reticulum and specifically transported through the Golgi apparatus to the trans-Golgi network, from which transport vesicles bud to deliver them to the endosomal/lysosomal compartment. The explanation of how are the lysosomal enzymes accurately recognized and selected over many other proteins in the trans-Golgi network relies on being tagged with a unique marker: the mannose-6-phosphate (M6P) group, which is added exclusively to the N-linked oligosaccharides of lysosomal soluble hydrolases, as they pass through the cis-Golgi network. Generation of the M6P recognition marker depends on a reaction involving two different enzymes: UDP-N-acetylglucosamine 1-phosphotransferase and α-N-acetylglucosamine-1-phosphodiester α-N-acetylglucosaminidase. The M6P groups are then recognized by two independent transmembrane M6P receptors, present in the trans-Golgi network: the cation-independent M6P receptor and/or the cation-dependent M6P receptor. These proteins bind to lysosomal hydrolases on the lumenal side of the membrane and to adaptins in assembling clathrin coats on the cytosolic side. In this way, the M6P receptors help package the hydrolases into vesicles that bud from the trans-Golgi network to deliver their contents to endosomes that ultimately will develop into mature lysosomes, where recently-delivered hydrolases may start digesting the endocyted material. The above described process is known as the M6P-dependent pathway and is responsible for transporting most lysosomal enzymes. This review synthesizes the current knowledge on each of the major proteins involved in the M6P-dependent pathway. Impairments in this pathway will also be addressed, highlighting the lysosomal storage disorders associated to GlcNAc-1-phosphotransferase loss of function: mucolipidosis type II and III.