[WS2] 生命金属科学の最前線：生命における金属のはたらき

[WS2-09] ZIP輸送体が輸送した金属の差異により細胞内亜鉛代謝が撹乱する

^○西藤 有希奈^1,2, 長松 詩野¹, 神戸 大朋¹ (1.京大院・生命, 2.京都薬科大学)

細胞内亜鉛代謝は、亜鉛の取り込みに関わるZIPと排出に関わるZNT輸送体により制御される。一方、これら輸送体が亜鉛代謝を協調的に制御する仕組みについては明らかにされていない。我々は、ZIPを一過的に発現誘導できる系を構築し、ZIP誘導時における細胞内亜鉛応答因子ZNT1およびメタロチオネイン(MT)の発現応答について解析した。亜鉛を特異的に輸送するZIP4とZIP5を発現誘導させると、ZNT1とMＴの発現上昇が認められた。このことから、亜鉛添加によらず、ZIPの発現誘導のみによりZNT1とMTの発現が上昇することを明らかにした。亜鉛を特異的に輸送するZIP4やZIP5に対して、ZIP8やZIP14は亜鉛のみならず鉄やマンガンも輸送することが、近年の研究により明らかにされている。そこで、これらZIPの発現誘導による影響について同様の解析を行った。亜鉛を含有する通常培地では、ZIP4やZIP5同様にZNT1とMTの発現が上昇した。また、誘導時に低濃度の亜鉛を添加するとZNT1およびMTの発現が増強された。一方で、誘導時に低濃度のマンガンを添加するとZNT1およびMTの発現の低下が認められた。すなわち、これらZIPの発現下においては、外部環境に存在する亜鉛とマンガンの存在量によってZNT1とMTの発現が真逆の応答を示した。以上の結果は、ZIPが輸送した金属に差異より細胞内の亜鉛代謝が攪乱することを示す結果であると考えている。本ワークショップでは、亜鉛代謝制御機構について、輸送体の金属識別や発現制御という観点から、これらの結果を踏まえ議論したい。