オートファゴソーム形成部位への小胞輸送の制御メカニズムの解明

• Project/Area Number: 14J02578
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松井 貴英 東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: オートファジー / SNARE / リソソーム / 膜融合 / Autophagy / Lysosome

Outline of Annual Research Achievements

オートファジーは、ユビキチン・プロテアソーム系と並ぶ、細胞内分解機構である。オートファジーが誘導されると、細胞質成分を包み込むようにオートファゴソームと呼ばれる膜構造体が形成される。オートファゴソームは完成後速やかにリソソームと融合し、リソソーム内の分解酵素により分解される。申請者は前年度までに、オートファゴソームに局在を示し、オートファゴソームとリソソームの融合過程を制御する新規のSNAREタンパク質Xを同定することに成功している。そこで当該年度はそのSNAREタンパク質Xの機能を明らかにするために、in vitroの実験系を立ち上げ、実際にXがオートファゴソームとリソソームの融合過程を直接制御していることを確認した。また、一般的にSNAREタンパク質が膜融合を仲介する際、３から４種類の異なるSNAREタンパク質がSNARE complexと呼ばれる複合体を形成する。そこでSNARE XのパートナーなるSNAREタンパク質の探索を行い、候補SANREタンパク質を同定することに成功した。実際に、XのパートナーSNAREの機能欠損によりSNARE Xと同様の表現型を示すこともわかった。
また、SNARE Xはリソソームと融合する前の完成されたオートファゴソームに特異的な局在を示す。しかしながら、その詳細なオートファゴソーム局在機構は全くわかっていない。そこで様々なSNARE Xのトランケート変異体や特定のアミノ酸変異体を作製し、その細胞内局在を検討したところ、ある特定のドメイン依存的にオートファゴソームに局在を示すことがわかった。
現在、以上の結果をまとめ、論文投稿の準備をしている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] An Autophagic Flux Probe that Releases an Internal Control (2016)
  • Author(s): Kaizuka T, Morishita H, Hama Y, Tsukamoto S, Matsui T, Toyota Y, Kodama A, Ishihara T, Mizushima T, Mizushima N*
  • Journal Title: Molecular Cell Volume: 17 Issue: 4 Pages: 835-849
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2016.09.037
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dennd3 functions as a guanine nucleotide exchange factor for small GTPase Rab12 in mouse embryonic fibroblasts. (2014)
  • Author(s): Matsui, T., Noguchi, K. and Fukuda, M.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Issue: 20 Pages: 13986-13995
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.546689
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] A novel autophagosomal SNARE protein YKT6 regulates autophagosome-lysosome fusion independently of STX17 (2017)
  • Author(s): 松井貴英、Jiang Peidu、 酒巻有里子、水島昇
  • Organizer: Joint Japan-Korea-China Young Investigator Conference (A3)
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2017-02-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A novel autophagosomal SNARE protein YKT6 regulates autophagosome-lysosome fusion independently of STX17 (2016)
  • Author(s): 松井貴英、Jiang Peidu、 酒巻有里子、水島昇
  • Organizer: 第4回 新学術「オートファジー」班会議・第10回 オートファジー研究会
  • Place of Presentation: NASPAニューオータニ（新潟県越後湯沢）
  • Year and Date: 2016-11-13
• [Presentation] A novel autophagosomal SNARE protein YKT6 regulates autophagosome-lysosome fusion independently of STX17 (2016)
  • Author(s): 松井貴英、Jiang Peidu、 酒巻有里子、水島昇
  • Organizer: 第８９回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Book] 内分泌・糖尿病・代謝内科 第40巻第6号 糖尿病とオートファジー (2015)
  • Author(s): 松井貴英、水島昇
  • Total Pages: 70
  • Publisher: 科学評論社
• [Book] 細胞工学 “リサイクリングエンドソームとリソソームを結ぶ新規膜輸送経路” (2015)
  • Author(s): 松井貴英、福田光則
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 学研メディカル秀潤社