アミノ酸変動を感知する細胞因子の同定と解析

• Project/Area Number: 20390076
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 水島 昇 Tokyo Medical and Dental University, 医歯学総合研究科, 教授 (10353434)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000); Fiscal Year 2009: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2008: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: アミノ酸 / mTOR / オートファジー / 飢餓 / インスリンシグナル

Research Abstract

本課題では生体制御因子としてとらえたアミノ酸の感知機構およびそのシグナル伝達機構を解析している。アミノ酸が制御することで知られている細胞機能のひとつとしてオートファジー(自食作用)がある。本研究課題の昨年度の実績から、栄養感知シグナルの中心的因子であるmTOR複合体が、オートファジー因子であるULK1-Atg13-FIP200複合体と直接会合することによって、オートファジーを抑制することを明らかにした。その研究の延長として、ULK1複合体に含まれるさらなる因子を探索したところ、新規にFLJ11773という因子を同定することに成功した。この因子は分裂酵母にまで保存されているものの、出芽酵母には存在しないものであった。これまで、出芽酵母と哺乳類のオートファジー因子は非常によく保存されていることが知られているため、この新規因子の存在はオートファジーの進化を考える上で興味深いものである。この新規因子をAtg101と命名し、さらに解析を進めたとこと、Atg101は確かにオートファゴソーム形成に必須であり、アミノ酸飢餓時にULK1-Atg13-FIP200複合体とともにオートファゴソーム前駆膜に局在していることが明らかとなった。一方、このULK1複合体はオートファジーの非常に初期の隔離膜に局在していることから、オートファゴソーム形成部位のマーカーとしても利用できることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Nutrient-dependent mTORC1 association with the ULK1-Atg13-FIP200 complex required for autophagy (2009)
  • Author(s): Hosokawa, N
  • Journal Title: Mol.Biol.Cell 20 Pages: 1981-1991
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atg101, a novel mammalian autophagy protein interacting with Atg13 (2009)
  • Author(s): Hosokawa, N
  • Journal Title: Autophagy 5(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atg14 and UVRAG : Mutually exclusive subunits of mammalian Beclin 1-PI3K complexes (2009)
  • Author(s): Itakura, E.
  • Journal Title: Autophagy 5 Pages: 534-536
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 栄養飢餓とオートファジー (2009)
  • Author(s): 原太一
  • Journal Title: 細胞工学 28 Pages: 784-788
• [Journal Article] 栄養シグナルの感じ方・伝え方基礎の基礎 (2009)
  • Author(s): 水島昇
  • Journal Title: 細胞工学 28 Pages: 754-759
• [Journal Article] Nutrient-dependent mTORC1 association with the ULKl-Atg13-FIP200 complex required for autophagy. (2009)
  • Author(s): Hosokawa, N
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Methods for monitoring autophagy using GFP-LC3 transgenic mice. (2009)
  • Author(s): Mizushima N.
  • Journal Title: Methods Enzymol. 452 Pages: 13-23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation of hyperactive mutants of mammalian target of rapamvcin (2008)
  • Author(s): Ohne, Y.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 283 Pages: 31861-31870
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FIP200, a ULK-interacting protein, is required for autophagosome formation in mammalian cells. (2008)
  • Author(s): Hara, T.
  • Journal Title: J. Cell Biol. 181 Pages: 497-510
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] オートファジーとアンチエイジング (2008)
  • Author(s): 水島昇
  • Journal Title: アンチ・エイジング医学 日本抗加齢医学会雑誌 4 Pages: 485-491
  • NAID: 40016210470
• [Presentation] オートファジーによる細胞内分解の生理的意義と誘導シグナル (2009)
  • Author(s): 水島昇
  • Organizer: 第10回病態代謝・血管医学セミナー
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2009-04-10
• [Presentation] オートファジーの分子機構と生理的役割 (2008)
  • Author(s): 水島昇
  • Organizer: 日本生体エネルギー研究会 第34回討論会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-07
• [Presentation] オートファジーによるタンパク質分解の生理的役割 (2008)
  • Author(s): 水島昇
  • Organizer: 第36回日本臨床免疫学会総会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] タンパク質代謝回転の制御と役割 - 特にオートファジーを中心に (2008)
  • Author(s): 水島昇
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 哺乳動物オートファジーの制御機構 (2008)
  • Author(s): 原太一
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] インスリンによる飢餓誘導オートファジーの制御とその臓器特異性 (2008)
  • Author(s): 浅野貴子
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Remarks]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/phy2/phy2-J.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/phy2/phy2-J.html