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オートファジーに必須なPASの生化学的解析による膜形成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 12J08262
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鈴木 翔  東京工業大学, 生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsオートファジー / PAS / Atg13
Outline of Annual Research Achievements

オートファジーは真核生物が普遍的に備える細胞内分解系である。細胞は栄養飢餓に陥ると、オートファジーを誘導し、自身の細胞質成分を分解・再利用することにより、飢餓時の生存維持に重要な役割をはたしていることが明らかとなっているが、オートファジーを誘導する分子メカニズムの詳細は不明な点が多い。
出芽酵母では、オートファジーが誘導されると、多くのAtgタンパク質が液胞近傍の1点に局在し、オートファゴソームの形成を媒介するPAS (pre-autophagosomal structure)を構築する。PAS形成において最上流に位置するのが、足場となるAtg1複合体の形成である。Atg1複合体はAtg1, Atg13, Atg17, Atg29, Atg31から構成され、Atg13は複合体形成に中心的な役割を担う。Atg13は構造的特徴によって、N末端のHORMAドメイン, C末端の天然変性領域と大きく2つに分けられる。これまで、申請者らはC末端の天然変性領域がAtg1複合体の形成に必須な役割をはたすことを報告してきた。一方、N末端のHORMAドメインもオートファジーに必須な領域だが、その分子機能はよく分かっていなかった。
昨年度、申請者はAtg13のHORMAドメインと物理的に相互作用する因子を探索し、Atg9と結合することを見出していた。Atg9はゴルジ体由来の小胞(Atg9ベシクル)に局在する膜タンパク質である。Atg9ベシクルはAtg1複合体が形成すると、PASに局在し、膜形成の核として機能する。本年度は変異解析を行い、HORMAドメインが飢餓に応答してAtg9ベシクルをPASへとリクルートするのに機能することが見出した。以上の研究成果はProc. Natl. Acad. Sci. USA誌に受理された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Atg13 HORMA domain recruits Atg9 vesicles during autophagosome formation2015

    • Author(s)
      Suzuki SW, Yamamoto H, Oikawa Y, Kondo-Kakuta C, Kimura Y, Hirano H, Ohsumi Y.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 112(11) Issue: 11 Pages: 3350-3355

    • DOI

      10.1073/pnas.1421092112

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis of starvation-induced assembly of the autophagy initiation complex2014

    • Author(s)
      Yuko Fujioka, Sho W Suzuki, Hayashi Yamamoto, Chika Kondo-Kakuta, Yayoi Kimura, Hisashi Hirano, Rinji Akada, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N Noda
    • Journal Title

      NATURE STRUCTURAL & MOLECUIAR BIOLOGY

      Volume: 21(発表確定) Issue: 6 Pages: 513-521

    • DOI

      10.1038/nsmb.2822

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autophagy-related protein 32 acts as autophagic degron and directly initiates mitophagy2012

    • Author(s)
      Noriko Kondo-Okamoto, Nobuo N. Noda, Sho W Suzuki, Hitoshi Nakatogawa, Ikuko Takahashi, Miou Matsunami, Ayako Hashimoto, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Koji Okamoto
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 287 Issue: 13 Pages: 10631-10638

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.299917

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Autophagy-Related Protein Kinase Atg1Interacts with the Ubiquitin-Like ProteinAtg8 via the Atg8 Family Interacting Motif to Facilitate Autophagosome Formation2012

    • Author(s)
      Hitoshi Nakatogawa, Shiran Ohbayashi, Machiko Sakoh-Nakatogawa, Soichiro Kakuta, Sho W. Suzuki, Hiromi Kirisako, Chika Kondo-Kakuta, Nobuo N. Noda, Hayashi Yamamoto, Yoshinori Ohsumi
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 287 Issue: 34 Pages: 28503-28507

    • DOI

      10.1074/jbc.c112.387514

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of molecular mechanism of autophagy initiation.2014

    • Author(s)
      Sho W. Suzuki, Hayashi Yamamoto, Yuko Fujioka, Fuyuhiko Inagaki, Noda N. Nobuo, Yoshinori Ohsumi.
    • Organizer
      The 15th IUBMB-24th FAOBMB-TSBMB International Conference
    • Place of Presentation
      Academia Sinica (China, Taipei)
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] “栄養飢餓に応答してオートファジーを誘導する分子メカニズムの解析”2014

    • Author(s)
      鈴木 翔, 藤岡優子, 山本林, 野田展生, 大隅良典
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterization of Atg132012

    • Author(s)
      鈴木 翔
    • Organizer
      オートファジー研究会
    • Place of Presentation
      掛川、静岡県
    • Year and Date
      2012-05-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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