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内膜損傷は、ESCRT依存性の膜修復や損傷したオルガネラのオートファジー除去などの恒常性反応を引き出します。以前の研究では、これらのシステムが個別に作用する可能性があることが示唆されています。ここでは、β-ガラクトシド結合サイトゾルレクチンであるガレクチン-3(GAL3)が、リソソーム損傷に対するESCRTおよびオートファジー反応を統一および調整することを示しています。GAL3と、リソソーム損傷中のESCRT成分ALIXの効率的な動員には、損傷にさらされたグリカンを認識する能力が必要でした。Gal3とAlixの両方が、リソソーム機能の回復に必要でした。GAL3は、リソソーム修復中にALIXと下流のESCRT-IIIエフェクターCHMP4との相互作用を促進しました。リソソーム損傷後の後の時点で、GAL3はオートファジー反応を制御しました。GAL3ノックアウト細胞のように、これが失敗したとき、リソソーム置換プログラムはTFEBを引き継ぎました。膜の修復、除去、および置換を含むこの段階的応答の症状は、プロテオパシー性Tauによって負担されたリソソーム損傷のモデルシステムおよびマイコバクテリウム結核によるファゴソーム寄生虫のモデルシステムで検出されました。
内膜損傷は、ESCRT依存性の膜修復や損傷したオルガネラのオートファジー除去などの恒常性反応を引き出します。以前の研究では、これらのシステムが個別に作用する可能性があることが示唆されています。ここでは、β-ガラクトシド結合サイトゾルレクチンであるガレクチン-3(GAL3)が、リソソーム損傷に対するESCRTおよびオートファジー反応を統一および調整することを示しています。GAL3と、リソソーム損傷中のESCRT成分ALIXの効率的な動員には、損傷にさらされたグリカンを認識する能力が必要でした。Gal3とAlixの両方が、リソソーム機能の回復に必要でした。GAL3は、リソソーム修復中にALIXと下流のESCRT-IIIエフェクターCHMP4との相互作用を促進しました。リソソーム損傷後の後の時点で、GAL3はオートファジー反応を制御しました。GAL3ノックアウト細胞のように、これが失敗したとき、リソソーム置換プログラムはTFEBを引き継ぎました。膜の修復、除去、および置換を含むこの段階的応答の症状は、プロテオパシー性Tauによって負担されたリソソーム損傷のモデルシステムおよびマイコバクテリウム結核によるファゴソーム寄生虫のモデルシステムで検出されました。
Endomembrane damage elicits homeostatic responses including ESCRT-dependent membrane repair and autophagic removal of damaged organelles. Previous studies have suggested that these systems may act separately. Here, we show that galectin-3 (Gal3), a β-galactoside-binding cytosolic lectin, unifies and coordinates ESCRT and autophagy responses to lysosomal damage. Gal3 and its capacity to recognize damage-exposed glycans were required for efficient recruitment of the ESCRT component ALIX during lysosomal damage. Both Gal3 and ALIX were required for restoration of lysosomal function. Gal3 promoted interactions between ALIX and the downstream ESCRT-III effector CHMP4 during lysosomal repair. At later time points following lysosomal injury, Gal3 controlled autophagic responses. When this failed, as in Gal3 knockout cells, lysosomal replacement program took over through TFEB. Manifestations of this staged response, which includes membrane repair, removal, and replacement, were detected in model systems of lysosomal damage inflicted by proteopathic tau and during phagosome parasitism by Mycobacterium tuberculosis.
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