鉄代謝の鍵となるイオンチャネルを特定(Ion channel identified as key factor in iron metabolism)

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2026-08-05 ミュンヘン大学(LMU)

ミュンヘン大学(LMU)と国際共同研究チームは、イオンチャネルが細胞の鉄代謝を制御する重要な因子であることを明らかにした。研究では、このイオンチャネルが細胞内小器官におけるイオン輸送を調節し、鉄の取り込み、貯蔵、利用を最適化することで、細胞全体の鉄恒常性の維持に重要な役割を果たしていることを示した。また、このチャネルの機能が低下すると鉄代謝が乱れ、鉄硫黄(Fe-S)クラスターやヘムの生合成、ミトコンドリア機能に影響を及ぼし、細胞機能の低下につながることが確認された。これらの異常は貧血や神経変性疾患、代謝性疾患など多くの病態と関連するため、本研究は鉄代謝異常の分子機構の理解を大きく前進させる成果といえる。さらに、イオンチャネルを標的とした新たな治療法や、鉄代謝異常を伴う疾患の診断・創薬への応用が期待される。

<関連情報>

TPC1依存的なエンドソームpHおよびトランスフェリン取り込みの制御が細胞内鉄状態を決定する TPC1-dependent control of endosomal pH and transferrin uptake determines cellular iron status

Rebecca Deutsch, Simone Jörs, Yvonne Klingl, +22 , and Christian Grimm
Proceedings of the National Academy of Sciences  Published:August 5, 2026
DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2602941123

鉄代謝の鍵となるイオンチャネルを特定(Ion channel identified as key factor in iron metabolism)

Abstract

Iron overload is a life-threatening disease. Without early diagnosis and treatment, it can cause severe organ damage and even premature death by irreversibly damaging organs such as the heart, pancreas, spleen, or liver. We report here that a gain-of-function mutation in the endolysosomal two-pore channel TPC1 (TPC1I486T) causes iron overload in mice, whereas mice lacking TPC1 exhibit the opposite phenotype, iron deficiency. Endolysosomal patch-clamp experiments demonstrated a strong gain in both human and mouse TPC1 mutant channel activity compared to wild-type upon activation with the early endosome (EE) associated endogenous ligand phosphatidylinositol 3-phosphate. Mechanistically, it was found that uptake of iron bound to transferrin/transferrin receptor from the plasma membrane as well as the pH in EE, from where Fe2+ is being released via DMT1 in a H+ dependent manner strongly depend on TPC1 activity.

医療・健康
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