選択的スプライシングが生み出すオートファジー機能の多様性に関する研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Multimode autophagy: Diverse pathways and selectivity |
|---|
| Project/Area Number |
22H04632
|
|---|
| 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 | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
村田 知弥 筑波大学, 医学医療系, 助教 (60713485)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
|
|---|
| Keywords | オートファジー / 選択的スプライシング / アルギニンメチル化 / 脳 / 脳-神経系 / スプライシング |
|---|
| Outline of Research at the Start |
選択的スプライシングはタンパク機能に多様性をもたらし、その異常は様々な疾患につながるが、選択的スプライシングとオートファジー機能との関連は不明な点が多い。オートファジー必須遺伝子ATG16L1には、３つのisoformが存在し、isoform間でアミノ酸配列に差があるC末端側は、非典型的なオートファジーに重要である。興味深いことにγ isoformは主に脳や心臓に特異的に発現する。本研究では未解明であるATG16L1 γ isoformの産生機構や特徴的なタンパク機能、生体内における役割について検証し、選択的スプライシングが生み出すオートファジーの機能的多様性の分子メカニズムの解明を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
オートファジー必須遺伝子 ATG16L1 には、α, β, γ の3つのスプライスバリアントが存在する。α, β isoform は様々な組織に発現する一方で、γ isoform は主に脳や心臓に特異的に発現する。本研究では未解明である ATG16L1γ の産生機構や特徴的なタンパク機能、生体内における役割について検証した。2023 年度は isoform 産生メカニズムの解析と、in vivo における ATG16L1 isoform 機能解析を主に実施した。
(A) ATG16L1 選択的スプライシングを制御する因子の機能解析
アルギニンメチル基転移酵素 PRMT1 が ATG16L1 アイソフォーム産生制御に寄与することを見出し、その下流因子の探索に取り組んだ。培養細胞を用いた網羅的タンパク質間相互作用解析（BioID）、またマウス個体における in vivo BioID により、PRMT1 のメチル化基質として RNA 結合タンパク BCLAF1 を同定した。BCLAF1 欠損 Neuro2a 細胞を作製したところ、ATG16L1γ isoform の産生率が変化したことから、PRMT1-BCLAF1 経路が ATG16L1 isoform 産生に関与することが判明した。
(B) in vivo における ATG16L1 isoform タンパク分子機能の解明
β, γ isoform の S278 はリン酸化修飾を受け、β に比べ γ で亢進していることを見出し、ATG16L1γ 欠損マウス、ATG16L1-S278A 変異マウスの表現型解析を行った。その結果マウスの発育や、脳組織に異常は認められなかったが、ATG16L1-S278A 変異マウス脳では、LC3B 脂質化レベルが野生型マウスに比べ亢進していた。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
