SERCAを阻害するマイクロペプチドのファミリーによるカルシウムシグナル伝達の広範な制御

Sci. Signal. 06 Dec 2016:
Vol. 9, Issue 457, pp. ra119
DOI: 10.1126/scisignal.aaj1460

Douglas M. Anderson^1,2,*^,†, Catherine A. Makarewich^1,2,*, Kelly M. Anderson^1,2, John M. Shelton³, Svetlana Bezprozvannaya^1,2, Rhonda Bassel-Duby^1,2, and Eric N. Olson^1,2,†

¹ Department of Molecular Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, TX 75390, USA.
² Hamon Center for Regenerative Science and Medicine, University of Texas Southwestern Medical Center, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, TX 75390, USA.
³ Department of Internal Medicine, University of Texas Southwestern Medical Center, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, TX 75390, USA.

^† Corresponding author. Email: eric.olson@utsouthwestern.edu (E.N.O.); doug_anderson@urmc.rochester.edu (D.M.A.)

* These authors contributed equally to this work.

要約

マイクロペプチドは、筋肉におけるカルシウム依存性シグナル伝達のマスター制御因子として働く。Ca²⁺ を筋小胞体内に取り込むことにより筋弛緩を促進する膜ポンプである筋小胞体Ca²⁺ ATPアーゼ（SERCA）は、ミオレグリン（MLN）、ホスホランバン（PLN）、サルコリピン（SLN）の3つの筋特異的マイクロペプチドによって直接阻害される。さまざまな細胞種におけるSERCAの広範な必須の機能から、MLN、PLN、SLNが存在しない細胞でSERCAが制御される仕組みについて、疑問が生じている。われわれは、筋特異的なマイクロペプチドと主要なアミノ酸を共有し、SERCAポンプ活性の直接阻害剤として機能する、エンドレグリン（endoregulin：ELN）およびアナザーレグリン（another-regulin：ALN）の2つの膜貫通型マイクロペプチドを同定した。ELNとALNをコードする転写物の分布は、SERCAアイソフォームをコードする転写物の非筋細胞種における分布を反映した。われわれの結果から、SERCA阻害性のマイクロペプチドファミリーのさらなるメンバーが同定され、筋細胞種と非筋細胞種の両方で細胞内Ca²⁺ダイナミクスを制御する、保存された機構が明らかになっている。

Citation: D. M. Anderson, C. A. Makarewich, K. M. Anderson, J. M. Shelton, S. Bezprozvannaya, R. Bassel-Duby, E. N. Olson, Widespread control of calcium signaling by a family of SERCA-inhibiting micropeptides. Sci. Signal. 9, ra119 (2016).