2026-06-18 学習院大学
図1：HMOX2はミトコンドリアと小胞体の接触領域（MERCs画分）にも発現している。（左）MITOL近傍タンパク質の網羅的解析結果を示す。近接標識法（TurboID）により、HMOX2がMITOL近傍に存在する有力な候補タンパク質として同定された。子宮頸がん由来HeLa細胞を用いてMITOL周辺のタンパク質を網羅的に解析した結果、これまで小胞体タンパク質として知られていたHMOX2がMITOL近傍に存在することが明らかとなった。（右）細胞分画とウェスタンブロット法・質量解析によってタンパク質の発現領域を同定した。MITOLは既報通りミトコンドリアとMERCs画分に検出された。これまで小胞体タンパク質として知られるHMOX2が本研究結果からMERCsにも発現するタンパク質であることが示された。
＜関連情報＞
- https://www.univ.gakushuin.ac.jp/about/press/32132.html
- https://www.nature.com/articles/s41556-026-01974-0
ミトコンドリアと小胞体の接触は鉄供給ハブとして機能する Mitochondria–ER contacts function as an iron supply hub
Hijiri Oshio,Isshin Shiiba,Naoki Ito,Naozumi Okada,Fuya Yamaguchi,Yuto Ishikawa,Shun Nagashima,Yuuta Fujikawa,Keitaro Umezawa,Yuri Miura,Misaki Shimizu,Yoshiro Saito,Tomoyuki Yamaguchi,Ryoko Inatome & Shigeru Yanagi
Nature Cell Biology Published:10 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41556-026-01974-0
Abstract
Mitochondrial iron dynamics are essential for cellular respiration and metabolic homeostasis, yet the molecular mechanisms governing iron supply to mitochondria remain poorly understood. Here we identify a pathway in which haem serves as an iron source for mitochondria, maintaining mitochondrial iron homeostasis and mitochondrial supercomplex integrity, regulated at mitochondria–endoplasmic reticulum contact sites (MERCs). We demonstrate that haem oxygenase 2 (HMOX2), an ER-resident enzyme, is also localized to MERCs and facilitates the supply of haem-derived iron to mitochondria. This process is orchestrated by the mitochondrial ubiquitin ligase MITOL (also known as MARCH5/MARCHF5), which ubiquitinates HMOX2 at K68 with K63-linked polyubiquitin chains, enhancing its haem-degrading activity. Notably, loss of HMOX2 or disruption of MITOL-mediated ubiquitination impairs mitochondrial iron homeostasis and mitochondrial respiration. These findings establish a paradigm in which MERCs function as an iron supply hub, integrating haem metabolism with mitochondrial iron utilization.
