選択的ミトコンドリア分解を司るタンパク質複合体の解析

• Project/Area Number: 13J40092
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 岡本 徳子 大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: ミトコンドリア / 出芽酵母 / 膜ダイナミクス / 品質管理 / オートファジー / マイトファジー

Outline of Annual Research Achievements

マイトファジー誘導の際に、これまで判明している相互作用因子、オートファジーの必須因子Atg8の発現プロファイルをコントロールとして確認するうちに興味深い現象を見いだした。ウェスタンブロット上の高分子領域に、Atg8抗体にて検出されるラダー状のシグナルである。これらは、オートファジーにもマイトファジーにも依存しないが、オートファジーの必須因子群の欠損においては、それらのパターンの消失がみられる。Atg8はリン脂質に共有結合するユニークなユビキチン様タンパク質として知られているが、それ以外の修飾様式については謎のベールに包まれたままである。そこで、従来の知識を超えたAtg8の結合様式を検証し、結合タンパク質を網羅的に同定するべく、この高分子領域バンドの質量分析を行った。長らくの間、Atg8の結合基質は、フォファチジルエタノールアミンだけが知られていたが、質量分析の解析で、Atg8がAtg3と共有結合している可能性が示唆された。

平成27年度では、これらの高分子量化に関わる因子群として、オートファジー関連因子欠損株を、Atg8の高分子量化の基質のいくつかに的をしぼり、それらの結合様式、領域の解析を進めている。平成27年度は上記で同定していた因子の特性が偶然、他のグループの研究報告からもあきらかとなり、Atg8の高分子量化の基質候補としてこれを中心に研究を推進している。これまでAtg8の唯一結合基質として知られていたPE以外にもAtg3や、機能未知のいくつかの新規タンパク質が、当研究を通じて初めてAtg8と共有結合していることが明らかにされつつある。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Phospholipid methylation controls Atg32-mediated mitophagy and Atg8 recycling (2015)
  • Author(s): Sakakibara K, Eiyama A, Suzuki SW, Sakoh-Nakatogawa M, Okumura N, Tani M, Hashimoto A, Nagumo S, Kondo-Okamoto N, Kondo-Kakuta C, Asai E, Kirisako H, Nakatogawa H, Kuge O, Takao T, Ohsumi Y, Okamoto K
  • Journal Title: EMBO Journal Volume: 34 Issue: 21 Pages: 2703-2719
  • DOI: 10.15252/embj.201591440
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Mitochondrial degradation during starvation is selective and temporally distinct from bulk autophagy in yeast. (2013)
  • Author(s): Eiyama, A., Kondo-Okamoto, N., and Okamoto, K.
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 587 Issue: 12 Pages: 1787-1792
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.04.030
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Novel aspects of autophagy-related proteins under mitophagy-inducing conditions. (2014)
  • Author(s): 岡本 徳子
  • Organizer: 第66回 日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 奈良、奈良県新公会堂
  • Year and Date: 2014-06-11
  • Invited
• [Book] 実験医学 Close Up 実験法 Vol. 32 No.14 (9月号) 2014 (2014)
  • Author(s): 田中敦, 岡本徳子, 風間智彦
  • Publisher: 羊土社
• [Remarks] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/okamoto/Okamoto_Lab/
• [Remarks] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/okamoto/Okamoto_Lab/toppu.html