オートファジー終結因子Tag1の作動機序の探求

• Project Area: Multidisciplinary research on autophagy: from molecular mechanisms to disease states
• Project/Area Number: 16H01202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 野田 健司 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (00290908)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2017: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2016: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: オートファジー / TORC1 / Pib2 / Tag1 / Rheb

Outline of Annual Research Achievements

オートファジーは大規模細胞内分解機構であり、主に栄養飢餓などにより誘導される。オートファジーはそもそも栄養飢餓などのストレスに対する防御としての役割をにない、すなわち、事故の分解が過剰に進行すると細胞死に直結するという矛盾を内包している。この矛盾は、細胞がオートファジーを停止する機能を有しているという仮説により昇華される。実際、酵母細胞を長期間の窒素源飢餓に曝したところ、８時間から１２時間でオートファジーが停止することが明らかとなった。酵母ゲノムワイド変異株コレクションをスクリーニングすることで、このオートファジーの停止に欠損のある変異株を同定し、その責任遺伝子をTAG1と名付け、解析を行った。TAG1は液胞膜に局在するタンパク質であった。飢餓の伴いTAG1は液胞上でクラスターを形成し、それに伴いミクロオートファジーが進行して、液胞内で分解された。それと同時に転写が亢進し。Tag1タンパク質の量は適度に保たれていた。液胞内腔領域がその機能や、クラスター形成に重要であった。Tag1欠損株では、オートファジー実行分子のAtgが集合した状態、PASの形成後の分散が抑制されていた。それはPAS形成の鍵因子であるAtg13の再リン酸化が、抑圧されていることが、少なくとも１つの原因であることが明らかとなった。これらのことからTag1はAtg13のリン酸化を調節することで、オートファジー集結に関与することが明らかとなった。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Gtr/Ego-independent TORC1 activation is achieved through a glutamine-sensitive interaction with Pib2 on the vacuolar membrane (2018)
  • Author(s): Ukai Hirofumi、Araki Yasuhiro、Kira Shintaro、Oikawa Yu、May Alexander I.、Noda Takeshi
  • Journal Title: PLOS Genetics Volume: 14 Issue: 4 Pages: e1007334-e1007334
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007334
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Rheb localized on the Golgi membrane activates lysosome-localized mTORC1 at the Golgi lysosome contact site (2018)
  • Author(s): Feike Hao, Kazuhiko Kondo, Takashi Itoh, Sumiko Ikari, Shigeyuki Nada, Masato Okada, Takeshi Noda
  • Journal Title: J cell Science Volume: 131 Issue: 3 Pages: 208017-208017
  • DOI: 10.1242/jcs.208017
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Gtr/Ego-independent TORC1 activation is achieved through a glutamine-sensitive interaction with Pib2 on the vacuolar membrane (2018)
  • Author(s): 3.Ukai, H., Araki, Y., Kira, S., Oikawa, Y., May, A. I., and Noda, T.
  • Journal Title: PLoS Genetics Volume: in press
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Tag1 is Involved in Termination of Autophagy in Yeast (2018)
  • Author(s): Shintaro KIRA, Masafumi NOGUCHI, Yasuhiro Araki Takeshi NODA
  • Organizer: 13th Edition of the International Levures, Modèles et Outils» Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Tag1 is Involved in Termination of Autophagy in Yeast (2018)
  • Author(s): Shintaro KIRA , Masafumi NOGUCHI, Takeshi NODA
  • Organizer: the Joint Annual Meeting of 70th JSCB and 51st JSDB
  • Invited
• [Presentation] 出芽酵母から探るTORC1制御の仕組み (2017)
  • Author(s): 野田健司
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • Invited
• [Presentation] 長時間飢餓におけるオートファジー終結機構の解析 (2017)
  • Author(s): 吉良新太郎、野口雅史、野田健司
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • Invited