| Project/Area Number |
22K06123
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小谷 哲也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (10724643)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | オートファジー / オートファゴソーム / 膜形態 / 隔離膜 / 膜動態 |
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| Outline of Research at the Start |
オートファジーは「オートファゴソーム」と呼ばれる二重の膜でタンパク質や細胞小器官など様々な細胞内成分を包み込み、液胞へと輸送し、分解する機構である。オートファゴソームは隔離膜と呼ばれる扁平な小胞が球状に伸張し閉じることで形成される。形成されるオートファゴソームはほぼ均一な大きさをした球体である。しかし、オートファゴソームの形成途中の形や大きさを制御する機構はよくわかっていない。本研究では、オートファゴソーム形成において膜の形態を制御するメカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1つのオートファゴソームは約10分で形成され、完成したオートファゴソームは直径約1μmの球体でほぼ均一であることが知られている。このことはオートゴソーム膜の伸張反応は厳密に制御されていることを示唆しているが、その制御メカニズムはほとんどわかっていない。昨年度の解析の結果、オートファジーを誘導するときの培養条件によって、オートファジー関連膜構造体の形態が変化することが分かった。今年度はこの条件の違いによって完成したオートファゴソームの形態に変化があるのかを解析した。その結果、オートファゴソームのサイズが変化することが明らかとなった。また、これら異なった条件で培養された細胞間でオートファゴソーム形成に関わるいくつかのAtgタンパク質の発現量に違いがあることが分かった。これら発現量に違いのあるAtgタンパク質の中の一つに注目し、発現量を人為的に変更するとオートファゴソームの大きさが変化することが分かった。さらにこのAtgタンパク質の機能が部分的に欠損する変異体を発現する細胞でも野生型を発現する細胞と比べてオートファオゴソームの大きさが変化することが分かった。これらの結果からこのAtgタンパク質の機能とオートファオゴソームの大きさに相関があることが示唆された。また、伸張中の隔離膜の先端に局在し、隔離膜の開口部を大きく拡げるのに必要なAtg24複合体を過剰発現するとオートファオゴソームがやや大きくなる傾向があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の解析により、昨年度見つけたオートファジー関連膜構造体の形態を変化させる条件はオートファゴソームの大きさに関わることが明らかとなった。さらにオートファゴソームの大きさの制御に関わる因子を明らかにすることができた。これらのことから研究課題はおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度明らかにしたオートファゴソームの大きさの制御に関わる因子を注目し、オートファゴソームの大きさを制御する詳細なメカニズムを明らかにすることを目指す。今年度、行うことができなかった近接依存性標識法を用いた新規形態制御因子の探索を行う予定である。
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