ミトコンドリアオートファジー関連因子の機能解析と分子機構モデルの確立

• Project/Area Number: 13J04836
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 栗原 悠介 九州大学, 薬学研究院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: マイトファジー / オートファジー / ミトコンドリア / Atg32

Outline of Annual Research Achievements

申請者は、研究期間内において、以下の内容について解析を行った。
「Atg32の151番目から200番目までの50アミノ酸残基は、Atg32集積の制御に寄与している」出芽酵母のマイトファジー特異的分子であるAtg32は、マイトファジー誘導条件下において、ミトコンドリア上に集積をすることが、これまでの研究成果から明らかになっていた。さらに申請者は、151番目からの50アミノ酸欠損させたAtg32（Atg32⊿151-200a.a.）を発現させた酵母では、マイトファジーが誘導されない富栄養条件下においても、ミトコンドリア上でAtg32が集積することを明らかにした。その集積はAtg11欠損時においては確認されなかった。さらには、Atg32⊿151-200a.a.を発現させた酵母では、富栄養条件下において、Atg32⊿151-200a.a.のリン酸化修飾が確認された。過去に申請者らが報告した研究結果から、マイトファジーを誘導する栄養飢餓条件下において、Atg32の114番目と119番目のセリン残基がCasein kinase 2(Ck2)によってリン酸化修飾を受けることが分かっている。さらに興味深い事に、114番目と119番目のセリン残基をアラニン残基に置換した変異株では、富栄養条件下におけるAtg32⊿151-200a.a.のリン酸化修飾は確認できなかった。このことから、Atg32 の151-200a.a.ドメインは、114/119 セリン残基のリン酸化修飾を、負に制御している可能性が考えられた。そこで申請者は、負の制御因子の探索を目的として、Atg32と結合能を有するタンパク質の同定を、Mass解析法を用いて、試みている。また、同時に、NMR法によりAtg32の151-200a.a.ドメインの構造解析も行っている。

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。

Research Products

• [Journal Article] Mitophagy is primarily due to alternative autophagy and requires MAPK1 and MAPK14 signaling pathway. (2015)
  • Author(s): Hirota, Y.,Yamashita, S., Kurihara, Y., Jin, X., Aihara, M., Saigusa, T., Kang, D., and Kanki, T.
  • Journal Title: Autophagy Volume: 11 Issue: 2 Pages: 332-43
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1023047
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Tor and the Sin3-Rpd3 complex regulate expression of the mitophagy receptor protein Atg32 in yeast. (2014)
  • Author(s): Aihara M, Jin X, Kurihara Y, Yoshida Y, Matsushima Y, Oku M, Hirota Y, Saigusa T, Aoki Y, Uchiumi T, Yamamoto T, Sakai Y, Kang D, Kanki T.
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 127 Pages: 3184-96
  • DOI: 10.1242/jcs.153254
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Casein kinase 2 is essential for mitophagy. (2013)
  • Author(s): Kanki T., Kurihara Y., Jin X., Goda T., Ono Y., Aihara M., Hirota Y., Saigusa T., Aoki Y., Uchiumi T., Kang D.
  • Journal Title: EMBO reports Volume: 14巻 Issue: 9 Pages: 788-794
  • DOI: 10.1038/embor.2013.114
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マイトファジーの生理的意義とその分子メカニズム (2014)
  • Author(s): 栗原 悠介
  • Organizer: 第１４回創薬リサーチコア研究会・第１３回薬学研究院若手セミナー
  • Place of Presentation: 九州大学病院キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-29
• [Presentation] Casein kinase 2 has an important role in mitophagy induction (2013)
  • Author(s): 栗原 悠介
  • Organizer: 「修飾シグナル病」H25 領域推進会議
  • Place of Presentation: 東京大学医科学研究所・講堂&白金ホール
  • Year and Date: 2013-07-05
• [Presentation] マイトファジーの生理的意義とその分子メカニズム (2013)
  • Author(s): 栗原 悠介
  • Organizer: 第2回修飾シグナル病 若手ワークショップ
  • Place of Presentation: 伊香保温泉 森秋旅館
• [Presentation] Two signaling pathways relate mitophagy in yeast, one regul ates Atg32 expression and the other regulates Atg32 phosphorylation (2013)
  • Author(s): 栗原 悠介
  • Organizer: DynaMito2013 : The 4th International Symposium on Dynamics of Mitochondria
  • Place of Presentation: 沖縄残波岬ロイヤルホテル