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The cargo selection mechanism of autophagy under stress conditions.

Research Project

Project/Area Number 19K16121
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 44010:Cell biology-related
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Takeda Eigo  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (20836366)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsオートファジー / 出芽酵母 / Saccharomyces cerevisiae / 選択的オートファジー / 液胞 / ストレス応答 / プロテオミクス / バルクオートファジー / プロテオーム解析 / 細胞生物学
Outline of Research at the Start

オートファジーは細胞の様々な自己成分を液胞(リソソーム)に輸送して分解する真核細胞に広く保存された機構である。オートファジーは、栄養飢餓などのストレス環境下で誘導されるが、ストレスの種類に応じてどのような成分がオートファジーにより分解されているのかは明らかになっていない。
本研究では、様々なストレス条件においてオートファジーの分解基質の網羅的解析を行い、その分解基質を決定することでオートファジーの生理的意義を理解する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, autophagic bodies were isolated from cells during rapamycin treatment and nitrogen, carbon, and sulfur source starvation, and their autophagic cargoes were analyzed by mass spectrometry. As a result, we found a novel protein, Hab1, which is highly enriched in autophagic bodies under all conditions, although their cargo profiles did not change remarkably under each condition, and we performed an analysis of Hab1. We found that Hab1 is an autophagy receptor-like protein that recruits ribosomes to the isolation membrane in a manner that differs from canonical selective autophagy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多くのオートファジーレセプターは分解対象であるオルガネラなどの積荷に結合し、Atg11を介して隔離膜形成を促進し、Atg8に結合することで積荷に沿った隔離膜の伸長を補助する。一方でHab1は隔離膜上の脂質化されたAtg8に特異的に結合することで選択的なカーゴを持たない隔離膜に積荷を載せる。本研究によるHab1の優先的送達様式の解明は選択的オートファジーの積荷の載せ方の違いに関する具体例を提示した。今後は積荷様式の違いに着目した各選択的オートファジーの分類や理解が進むことが期待される。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Receptor-mediated cargo hitchhiking on bulk autophagy2024

    • Author(s)
      Takeda Eigo、Isoda Takahiro、Hosokawa Sachiko、Oikawa Yu、Hotta-Ren Shukun、May Alexander I、Ohsumi Yoshinori
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: NA Issue: 15 Pages: 1-25

    • DOI

      10.1038/s44318-024-00091-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Atg45 is an autophagy receptor for glycogen, a non-preferred cargo of bulk autophagy in yeast2024

    • Author(s)
      Takahiro Isoda, Eigo Takeda, Sachiko Hosokawa, Shukun Hotta-Ren and Yoshinori Ohsumi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Analysis of Hab1, a protein preferentially degraded by autophagy2022

    • Author(s)
      Eigo Takeda, Yoshinori Ohsumi
    • Organizer
      International Symposium on Autophagy
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オートファジーにより高度に優先的に分解されるタンパク質の解析2022

    • Author(s)
      武田英吾, 大隅良典
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] オートファジーにより高度に優先的に分解されるタンパク質の解析2022

    • Author(s)
      武田英吾, 大隅良典
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 酵母アセチルトランスフェラーゼAtf2のER-phagyによる優先的分解機構の解析2022

    • Author(s)
      森朔良, 武田英吾, 光澤浩, 大隅良典
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] オートファジーにより優先的に分解される機能未知タンパク質の解析2021

    • Author(s)
      武田英吾、礒田隆宏、大隅良典
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 酵母アセチルトランスフェラーゼAtf2の分解機構の解析2021

    • Author(s)
      武田英吾、森朔良、礒田隆宏、大隅良典
    • Organizer
      オートファジー研究会若手の会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] オートファジーにより優先的に分解される新規タンパク質の解析2020

    • Author(s)
      武田英吾
    • Organizer
      第13回オートファジー研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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