ミトコンドリアストレスがクロマチン再構成と寿命を調節(Mitochondrial Stress Regulates Phosphorylation of NuRD Component LIN-40 to Coordinate Chromatin Remodeling and Longevity)

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2025-08-15 中国科学院(CAS)

中国科学院 遺伝発生生物学研究所の田野(TIAN Ye)博士らの研究グループは、線虫(Caenorhabditis elegans)を用いて、ミトコンドリアストレスがクロマチン再構築および寿命延長を調整するメカニズムを明らかにしました。NuRD(ヌックルソームリモデリング・デアセチラーゼ)複合体の主要構成要素であるLIN‑40(MTAの相同体)が、ミトコンドリアストレス下で脱リン酸化されることをプロテオーム解析から初めて突き止めました。この脱リン酸化により、転写因子DVE‑1との相互作用が促進され、ミトコンドリア修復遺伝子の活性化やクロマチン再構築が進み、結果として寿命延長がもたらされることが明らかになりました。さらに、LIN‑40のリン酸化制御にはキナーゼPMK‑3とホスファターゼGSP‑2が関与していることも判明しました。これは、NuRD複合体がミトコンドリアからのシグナルを感知して応答する新たな分子メカニズムであり、細胞老化や核–ミトコンドリア間シグナル伝達の解明に重要な基礎を提供します。

ミトコンドリアストレスがクロマチン再構成と寿命を調節(Mitochondrial Stress Regulates Phosphorylation of NuRD Component LIN-40 to Coordinate Chromatin Remodeling and Longevity)
The model of LIN-40 sensing mitochondrial stress via phosphorylation of T654 (Image by IGDB)

<関連情報>

ミトコンドリアストレスは、NuRDコンポーネントLIN-40のリン酸化調節を介してクロマチンリモデルリングと長寿を調整する Mitochondrial stress orchestrates chromatin remodeling and longevity via phosphoregulation of the NuRD component LIN-40

Jun Zhou,Di Zhu,Yibing Wang,Zilun Wang,Ning Zhang,Xiahe Huang,Yiqian Zhang,Yingchun Wang,Xueying Wu & Ye Tian
Science China Life Sciences  Published:13 August 2025
DOI:https://doi.org/10.1007/s11427-025-2954-3

Abstract

Mitochondrial dysfunction is a hallmark of aging that elicits adaptive nuclear responses, yet how chromatin remodeling is coordinated under stress remains unclear. Here, we uncover a phosphorylation-dependent mechanism by which mitochondrial stress regulates the activity of the NuRD (nucleosome remodeling and deacetylase) complex via LIN-40, the Caenorhabditis elegans homolog of mammalian MTA proteins. Mitochondrial stress triggers dephosphorylation of LIN-40, enhancing its interaction with the transcription factor DVE-1 to activate the mitochondrial unfolded protein response (UPRmt) and chromatin remodeling. Phosphorylation of LIN-40 is mediated by p38 MAPK/PMK-3 and reversed by PP1c/GSP-2. Furthermore, the LIN-40(T654D) variant abolishes mitochondrial stress-induced lifespan extension. These findings establish a direct link between mitochondrial stress signaling and chromatin remodeling via NuRD, revealing an evolutionarily conserved strategy to coordinate cellular resilience and organismal longevity.

生物工学一般
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