Golgi

トランスゴルジネットワーク(TGN)

トランスゴルジネットワーク(TGN)は、異なるタイプの小胞を形成するトランスゴルジの延長上にある。 トランスゴルジネットワークは、細胞内の主要なタンパク質選別ステーションと考えることができる。 ゴルジ体で成熟したタンパク質は、TGNで選別され、個々のタンパク質にある生化学的なタグに応じて、細胞内のいくつかの場所に輸送される。 TGNにあるタンパク質は、TGNの内腔にある受容体分子と結合することで濃縮されると考えられている。 タンパク質が適切な受容体を見つけると、TGN内の1箇所あるいは数箇所に凝集し、その後、未熟な分泌小胞を形成するために芽を出すと考えられる。 (1)分泌顆粒(さらに成熟して特殊な荷物の選別を受ける小胞)、(2)細胞膜を目標とする分泌小胞、(3)分解酵素をリソゾーム(高分子を分解する小さな酸性小器官)に運ぶ小胞などである。 これらの分泌小胞には、細胞膜に到達する前に、タンパク質の選択性と選別性が存在するのかもしれない。

まず、分泌小胞には、TGNに運ばれてきた特定のタンパク質が高濃度でパッケージされています。 例えば、内分泌細胞はホルモンと呼ばれる特殊なタンパク質を大量に生産し、それを分泌顆粒にパッケージングする。 内分泌細胞が、分泌顆粒と細胞膜の融合を誘発する正しい「シグナル」を受け取ると、これらのタンパク質が循環系に放出される。

第二に、ある種のタンパク質は恒常的に生産、分泌される。これらのタンパク質は放出のために細胞外のシグナルに依存せず、分泌顆粒に分類されることもない。 その代わり、構成的な分泌には、TGNから出発し、細胞膜に直接移動してエキソサイトーシスする小胞が関与している。

最後に、TGNは分解酵素をリソソーム(細胞外に由来する栄養物を含む小胞)に送り出すための仕分けステーションである。 細胞は、内在化した栄養物の消化を助けるために、これらのタンパク質を酸性リソソームへ向ける必要がある。 ライソゾームに送られるタンパク質は、マンノース6-リン酸という特殊な糖で修飾されている。 これらのリソソームタンパク質は、TGNにおいてマンノース6リン酸受容体に結合することで選別され、小胞として芽を出し、リソソームと融合する。 ライソゾーム内の低いpHにより、マンノース6-リン酸を持つタンパク質は受容体から解離する。 空の受容体は小さな小胞でライソゾームから芽生え、TGNにリサイクルされる。

ゴルジ体は、タンパク質の選別と細胞内の様々な部位へのターゲティングに不可欠な役割を担っている。 しかし、ゴルジ体がどのようなメカニズムで細胞内の物質を選別し、輸送しているのかについては、まだ多くの未解決の問題が残されている。 I細胞病、アルツハイマー病、バッテン病、その他多くのタンパク質および脂質貯蔵性疾患などの多くの疾患は、細胞がタンパク質や脂質を細胞内の誤った場所に仕分けしてしまう結果であるため、これは重要な研究分野である。

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