ゴルジ体から細胞膜への分泌小胞輸送では、キネシンおよびミオシンVaモーターが小胞表面で協調し、アクチン-微小管（MT）交差部を多数通過しながら共有貨物をナビゲートする。交差部から貨物が外へ出る際に用いられるトラックがどのように選択され、空間的・時間的な忠実度をもって小胞が目的地に届けられるのかは不明である。本研究では、メラノフィリン――ミオシンVaを色素メラノソームに連結し、アクチンとMTの双方に結合可能なアダプター――が、リン酸化依存的なスイッチとしてアクチン-MT交差部でのトラック選好を制御すると仮定した。これを検証するため、リン酸化レベルを変化させた構成的活性のミオシンVa、キネシン-1、およびメラノフィリンのフルレングス（各約5分子が表面結合）を備えた350 nmのリポソームを用いて、in vitroでメラノソーム輸送をモデル化した。その後、リポソームをアクチン-MT交差部に曝した。交差部に侵入するトラックが何であっても、リン酸化メラノフィリンを含むリポソームはアクチンフィラメント側へ交差部から出ることを偏らせ、一方で脱リン酸化メラノフィリンを含むリポソームはMT側へ出ることを偏らせた。これと整合して、リン酸化メラノフィリンはMTよりもアクチンへ結合する際に2倍の選好を示し、アクチンフィラメント上でのミオシンVaによるリポソーム輸送をアンカーとして実効的に作用することで約40%減速させた。逆に、脱リン酸化メラノフィリンはアクチンよりもMTへ優先的に結合（2倍）し、テザーとして作用することでMT上でのキネシン-1リポソーム輸送距離を増大させた。したがって、メラノフィリンは、そのリン酸化状態に基づいて、細胞内の多数のアクチン-MT交差部からなる複雑な細胞骨格ネットワークを介して、キネシン-1およびミオシンVaが運搬する貨物のトラック選択を偏らせ得る。
https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748553