小胞体連携を基軸としたオートファジー分子機構解析

Research Project

Project/Area Number	23K05764
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 44010:Cell biology-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	久万亜紀子大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授(常勤) (30392377)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	オートファジー / 小胞体 / オルガネラ / コンタクトサイト
Outline of Research at the Start	オートファジーは細胞内成分の代謝回転を担う分解システムである。申請者は、オートファジー遺伝子欠損マウス組織に多数のオルガネラ局在タンパク質が蓄積することを見出し、これまで情報が少なかったオートファゴソームとオルガネラの連携を解析する重要な手がかりを得た。本研究ではオートファゴソームとオルガネラとの連携、特に小胞体との連携に注目して、オートファジーの分子機構解明に取り組む。
Outline of Annual Research Achievements	オートファジーは細胞内成分（オルガネラ含む）の代謝回転を担う分解システムであり、その破綻は神経変性疾患などの様々な疾患の要因となる。よって、オートファジーの分子機構解明は重要な課題である。申請者は、長らくオートファジー遺伝子欠損マウス(Atg5欠損マウス）の解析を行い、オートファジーの生理機能を明らかにしてきた。この過程でAtg5欠損マウス組織にはオートファジーの分解基質が蓄積すると同時に、オートファゴソーム形成/制御因子が多数蓄積することを見出した。オルガネラ膜接触部位関連因子、小胞体の形態制御因子、ゴルジ体局在膜タンパク質など多くのオルガネラ局在タンパク質が蓄積しており、これまで情報が少なかったオートファゴソームとオルガネラの連携を解析する重要な手がかりを得ることに成功した。本研究ではオートファゴソームとオルガネラとの連携、特にオートファゴソーム形成部位である小胞体との連携に注目して、オートファジーの分子機構解明に取り組む。本年度は、オルガネラ選択的オートファジーの評価系を作製した。また、オートファゴソームと小胞体のコンタクトサイトの詳細な観察を行った。さらに、同定したゴルジ体局在膜タンパク質がゴルジ選択的オートファジーの受容体として働くことを明らかにし、ゴルジ体特異的オートファジーの分子機構の一端を明らかにした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason スクリーニングにより得られたオートファジー関連候補因子を手がかりに、オートファゴソームと小胞体との連携について解析を進めており、順調にデータが得られている。また、split-TurboIDを用いた小胞体因子探索の準備も開始した。小胞体因子のほか、候補因子として得られたゴルジ体局在膜タンパク質の機能解析を行い、ゴルジ体特異的オートファジーの受容体として働くことを見出した。本成果を論文投稿し、現在リバイス中である。オルガネラ選択的オートファジーの評価系を作製し、論文発表した(JCB2023)。
Strategy for Future Research Activity	現在解析中のオートファジー関連候補因子について引き続き解析を進める。オルガネラコンタクトサイトの形成を評価できるシステムを導入したので、候補因子のコンタクトサイト形成への関与を定量的に評価する。また、split-TurboIDによるオメガソーム因子の同定を試みる。