メラノソームのアクチンに富んだ網膜色素上皮のアピカルドメインへの送達における微小管モーター輸送

Microtubule motor transport in the delivery of melanosomes to the actin-rich, apical domain of in the retinal pigment epithelium.

• Mei Jiang
• Stefanie Volland
• Antonio E Paniagua
• Hongxing Wang
• Adarsh Balaji
• David G Li
• Vanda S Lopes
• Barry L Burgess
• David S Williams

抄録

メラノソームは、皮膚や眼球の色素細胞に存在する光吸収性の運動性小器官である。メラノソームの局在化は、皮膚メラノサイトと網膜色素上皮（RPE）の両方において、型破りなミオシンによる微小管モーターからのメラノソームの捕捉が関与していることが提案されており、このミオシンはメラノソームをアクチンフィラメントに動的に結びつける。最近のメラノサイトを用いた研究では、この協調的捕獲モデルに疑問を呈しています。ここでは、メラノソームがアクチンフィラメントと微小管に結合している様子をイメージングし、異なるモータータンパク質の役割を調べることで、このモデルをRPE細胞で検証しました。特に、細胞質ダイニンの欠乏はミオシン-7aの欠乏を表現しており、メラノソームはミオシン-7aに依存したゆっくりとした動きをすることが少なく、RPEの先端ドメインからは欠落していることがわかりました。これらの結果は、アクチンが豊富なアピカルドメインへのメラノソームの送達には、微小管ベースの運動性が必要であることを示しており、微小管とアクチンの両方のモーターが関与する捕獲メカニズムを支持している。

Melanosomes are motile, light-absorbing organelles, present in pigment cells of the skin and eye. It has been proposed that melanosome localization, in both skin melanocytes and the retinal pigment epithelium (RPE), involves melanosome capture from microtubule motors by an unconventional myosin, which dynamically tethers the melanosomes to actin filaments. Recent studies with melanocytes have questioned this cooperative capture model. Here, we have tested the model in RPE cells by imaging melanosomes associated with labeled actin filaments and microtubules, and by investigating the roles of different motor proteins. In particular, we found that a deficiency of cytoplasmic dynein phenocopies the lack of myosin-7a, in that melanosomes undergo fewer of the slow, myosin-7a-dependent movements and are absent from the RPE apical domain. These results indicate the requirement of microtubule-based motility for the delivery of melanosomes to the actin-rich, apical domain, and support a capture mechanism that involves both microtubule and actin motors.

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