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Mechanisms of autophagosome formation from the viewpoint of interorganellar interactions

Publicly Offered Research

Project AreaToward an integrative understanding of functional zones in organelles
Project/Area Number 18H04853
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

鈴木 邦律  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (20373194)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywordsオートファジー / 出芽酵母 / オートファゴソーム / 液ー液相分離 / Atgタンパク質 / タンパク質分解 / オルガネラ形成 / オートファジ- / Contact site / 脂質輸送タンパク質 / 隔離膜 / オルガネラ・ゾーン
Outline of Annual Research Achievements

1.出芽酵母では、Atgタンパク質は隔離膜上に3つのゾーンを形成することが知られている。我々は蛍光顕微鏡画像の形態定量解析により、出芽酵母のオートファゴソーム形成の全過程を可視化するシステムを構築した。このシステムを用いると、これらのゾーンがさらに詳細なゾーンに分割される可能性が示唆された(論文準備中)。
2.出芽酵母が栄養飢餓を感知すると、オートファゴソーム形成の足場となるAtgタンパク質(以下、足場Atgタンパク質)が液胞膜近傍に集積する。また、栄養飢餓が解除されると足場Atgタンパク質は速やかに細胞質に拡散する。我々は共同研究により、足場タンパク質複合体が液状タンパク質であり、その集積と拡散が栄養飢餓に応答した足場タンパク質の翻訳後修飾により制御されていることを示唆する結果を得た。我々は、出芽酵母を用いて足場タンパク質が集積する場所を決定づけているタンパク質を同定し、論文として報告した(Fujioka et al., 2020)。
3.出芽酵母において、ERESを蛍光標識したのち、蛍光イメージングを行い、オートファジー誘導時の形態変化を観察したところ、オートファジー活性を有する株にのみER exit siteの形態変化を見いだした。現在目視で確認された形態変化を、形態定量的手法により客観的に解析している(論文準備中)。さらに、小胞体の形態変化を生じる変異体を用いてオートファジー活性を調べたところ、野生株に比べて有意な低下が見られた(未発表)。隔離膜-小胞体 contact siteの形成能が低下していることがオートファジー活性低下の原因だと考え、Split-GFPシステムおよび形態定量的手法により解析を進めている。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Atg15 in Saccharomyces cerevisiae consists of two functionally distinct domains2021

    • Author(s)
      Hirata Eri、Shirai Kyo、Kawaoka Tatsuya、Sato Kosuke、Kodama Fumito、Suzuki Kuninori
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 32 Issue: 8 Pages: 645-663

    • DOI

      10.1091/mbc.e20-07-0500

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atg2 mediates direct lipid transfer between membranes for autophagosome formation.2019

    • Author(s)
      Takuo Osawa, Tetsuya Kotani, Tatsuya Kawaoka, Eri Hirata, Kuninori Suzuki, Hitoshi Nakatogawa, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda
    • Journal Title

      Nature Structural and Molecular Biology

      Volume: 26 Issue: 4 Pages: 281-288

    • DOI

      10.1038/s41594-019-0203-4

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 出芽酵母オートファゴソーム閉鎖変異株におけるAtg タンパク質の局在解析2020

    • Author(s)
      佐藤公亮、鈴木邦律
    • Organizer
      第53回酵母遺伝学フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファゴソーム形成のダイナミズム2020

    • Author(s)
      河岡辰弥、李 楚寧、鈴木邦律
    • Organizer
      第53回酵母遺伝学フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 液胞内リパーゼAtg15 によるオートファジックボディ分解の分子機構の解析2020

    • Author(s)
      平田恵理、白井 亨、佐藤公亮、児玉史人、鈴木邦律
    • Organizer
      第53回酵母遺伝学フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 出芽酵母オートファゴソーム 形成過程の数理形態解析2020

    • Author(s)
      鈴木邦律
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院新領域創成科学研究科先端生命科学専攻生命応答システム分野

    • URL

      http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学HP,PRESS RELEASES

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-12-27  

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