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Mechanisms of operation and regulation of microautophagy

Planned Research

Project AreaMultimode autophagy: Diverse pathways and selectivity
Project/Area Number 19H05709
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Sakai Yasuyoshi  京都大学, 農学研究科, 教授 (60202082)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奥 公秀  京都先端科学大学, バイオ環境学部, 准教授 (10511230)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥86,320,000 (Direct Cost: ¥66,400,000、Indirect Cost: ¥19,920,000)
Fiscal Year 2023: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000)
Fiscal Year 2022: ¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000)
Fiscal Year 2021: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2019: ¥23,790,000 (Direct Cost: ¥18,300,000、Indirect Cost: ¥5,490,000)
Keywordsオートファジー / 液胞 / ミクロオートファジー / リソソーム
Outline of Research at the Start

オートファジーには多くの経路が存在し、かつそれらが連携することで細胞構成成分の分解を機能的に行っていると考えられている。
その中でミクロオートファジーはリソソーム(液胞)またはエンドソームと呼ばれる細胞内小器官の膜が直接変形して細胞質成分を分解に導く経路である。
この研究課題では、複数の酵母種(パン酵母やメタノール資化性酵母)を主な研究対象とし、ミクロオートファジーがどのようにして分解対象を認識するか、ということに加え、他のオートファジー経路などとどのように使い分けられて機能するか、ということを分子レベルで理解することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Microautophagy is a pathway in which lysosomal or endosomal membranes are directly deformed to engulf cytoplasmic components for degradation. It constitutes one of the diverse autophagy pathways, and still has many unexplored aspects. The choice of whether to use microautophagy or another macroautophagy to degrade intracellular components may be controlled by the cell depending on environmental conditions, but the mechanism remains largely unknown. In this research project, we discovered a group of ESCRT proteins as factors that function specifically in microautophagy, and also revealed the function of the MAP kinase pathway that negatively regulates peroxisome-selective autophagy, and that of a ubiquitin ligase in lipid droplet-specific microautophagy. We also succeeded in identifying an Atg protein that functions in both macroautophagy and microautophagy in a methanol-utilizing yeast.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マルチモード・オートファジーの中でミクロオートファジーはマクロオートファジーと分解対象物や分子機構において共通する部分を持ちます。ゆえにミクロオートファジーの特性理解には、マクロオートファジーとの共通分子機構と非共通分子機構とを峻別する必要があります。今回の研究課題ではミクロオートファジーに固有の分子機構(ESCRT)と、マクロオートファジーと共通する分子機構(Atg)の両方を見いだすことができ、ミクロオートファジーの特性理解を深めることに成功しました。また、近年産業応用がすすむメタノール資化性酵母の代謝調節機構も見いだしており、この知見は本酵母での物質生産能向上に資する可能性を持っています。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] <scp>ATG</scp> and <scp>ESCRT</scp> control multiple modes of microautophagy2023

    • Author(s)
      Sakai Yasuyoshi, Oku Masahide
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 598 Issue: 1 Pages: 48-58

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14760

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    • Author(s)
      Ohsawa Shin、Oku Masahide、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 10 Pages: 887806-887806

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.887806

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    • Author(s)
      Inoue Koichi、Ohsawa Shin、Ito Shinji、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • Journal Title

      Molecular Microbiology

      Volume: 118 Issue: 6 Pages: 683-697

    • DOI

      10.1111/mmi.14994

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      Shiraishi Kosuke、Sakai Yasuyoshi
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      Volume: 13 Pages: 867486-867486

    • DOI

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      Volume: 9 Issue: 4 Pages: 809-809

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      Volume: - Issue: 9

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    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: - Issue: 16 Pages: 5321-5334

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      Volume: 91 Issue: 5 Pages: 634-642

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2019.910634

    • ISSN
      0037-1017
    • Year and Date
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    • Author(s)
      Masahide Oku, Yasuyoshi Sakai.
    • Total Pages
      279
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9789811511684
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URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2025-01-30  

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