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リン脂質とタンパク質を介したオートファジー制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 19044024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

野田 健司  Osaka University, 微生物病研究所, 准教授 (00290908)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉森 保  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (60191649)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥6,100,000 (Direct Cost: ¥6,100,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Keywordsオートファジー / ユビキチン / 蛋白質分解 / PI3P / ホスファチジルエタノールアミン / LC3 / オートフアジー / E3 / リソソーム
Research Abstract

オートファジーは細胞内のバルクな分解系であり、オートファゴソームと呼ばれる膜構造の新規の形成を通じてその分解基質が包み込まれることで、分解基質の選抜が始まる。我々はオートファゴソームの形成機構のなかでも蛋白質と脂質の相互作用に注目して、以下の成果を得た。第一にホスファチジルイノシトール3リン酸が酵母オートファゴソームの形成に必要であり、実際に膜の成分として存在することを示した。これはオートファゴソーム膜の成分を同定した最初の例である。とくにその内膜に濃縮が見られることは極めて興味深い。第二にAtg8/LC3はユビキチン様蛋白質であり、ホスファチジルエタノールアミンと結合することで機能するが、Atg16正複合体が、このユビキチン様反応のE3に相当する機能を発現することを明らかにした。Atg16L複合体の成分Atg12がユビキチン様反応のE2であるATG3と結合することで、基質である膜複合体へと近接させる。第三にLC3の脂質化反応がオートファゴソームの形成の最終期で機能することを明らかにした。LC3のプロセシングプロテアーゼであるAtg4の活性不全型蛋白質を細胞内に大量発現させるとLC3と強固に結合することで、LC3の機能を阻害する。その結果最終的に閉じることのできないオートファゴソームが多数蓄積することが判明した。これらの結果は、脂質と蛋白質のダイナミックな相互作用によりオートファゴソームが形成されることを示している。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The Atg16L complex specifies the site of LC3 lipidation for membrane biogenesis in autonhagy2008

    • Author(s)
      Fujita, N. Itoh, T. Omori, H. Fukuda, M. Noda. T. Yoshimori, T.
    • Journal Title

      Mol. Biol. Cell 19

      Pages: 2092-2100

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport of phosphatidylinositol 3-phosphate into the vacuole via autophagic membranes in Saccharomyces cerevisiae2008

    • Author(s)
      Keisuke Obara, Takeshi Noda, Kaori Niimi Yoshinori Ohsumi
    • Journal Title

      Genes Cells 13

      Pages: 1537-547

    • NAID

      120003005577

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Atg4B Mutant Hampers the Lipidation of LC3 Paralogues and Causes Defects in Autophagosome Closure2008

    • Author(s)
      Naonobu Fujita, Mitsuko Hayas hi-Nishino, Hiromi Fukumoto, Hiroko Omori, Akitsugu Yamamoto, Takeshi Noda, Tamotsu Yoshimori
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell 19

      Pages: 4651-4659

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Atg16L Complex Specifies the Site of LC3 Lipidation for Membrane Biogenesis in Autophagy.2008

    • Author(s)
      Fujita, N・Itoh, T・Fukuda, M・Noda, T・Yoshimori, T.
    • Journal Title

      Mol Biol Cell (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport of Phosphatidylinositol 3-phosphate into the vacuole via autophagic membranes in S. cerevisiae.2008

    • Author(s)
      Obara, K・Noda, T・Niimi, K・Ohsumi, Y.
    • Journal Title

      Genes cells (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissection of the autophagosome maturation process by a novel reporter protien, tandem fluorescent-tagged LC3.2007

    • Author(s)
      Kimura, S・Noda, T・Yoshimori, T.
    • Journal Title

      Autopahgy 3

      Pages: 452-460

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オートファゴソーム形成の分子機構2008

    • Author(s)
      野田健司
    • Organizer
      第18回酵母合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      甲南大学
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ホスファチジルイノシトール脱リン酸化酵素はオートファジーの進行に関与する2007

    • Author(s)
      田口奈緒子, 吉森保, 野田健司
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年回
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-13
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] タンパク質の分解構(分担哺乳類オートファジーを実行する分子機構)2008

    • Author(s)
      野田健司 吉森保
    • Total Pages
      234
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.biken.osaka-u.ac.jp/act/act_yoshimori.php

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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