Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
主要な細胞内分解機構であるマクロオートファジーが誘導されると、細胞内で細胞質やオルガネラの一部を取り囲んだオートファゴソームが形成される。オートファゴソームは消化酵素を含んだリソソームと融合し、オートリソソームとなることで、取り囲んだ基質が分解される。オートファジー関連（ATG）タンパク質ATG8は、脂質ホスファチジルエタノールアミン修飾を受けることで、オートファジーにおける機能を獲得することが知られているが、どのような機能をもつかその全貌は不明である。本研究では、オートリソソーム形成過程に焦点を当て、哺乳類マクロオートファジーにおける脂質修飾型ATG8の機能を解明する。
本研究では、オートリソソーム形成過程に焦点を当て、哺乳類マクロオートファジーにおけるオートファジー関連（ATG）タンパク質ATG8のホスファチジルエタノールアミン（PE）修飾（以下、ATG8-PEと示す）の機能を解明することを目的とした。ATG8-PE化不全細胞でオートリソソーム形成が少ない理由が、リソソームの融合効率が低いためではないかという仮説を立て、これについて複数の繋留因子の関与を評価した。その結果、ATG8-PE化不全細胞においてEPG5とPLEKHM1の局在に変化が見られた。続いて、両繋留因子の同時欠損細胞を作製したところ、オートリソソーム形成が抑制されていることが分かった。これらの結果から、ATG8-PE化不全細胞におけるオートリソソーム形成不全の理由は、繋留因子EPG5, PLEKHM1のリクルート不足によるリソソーム融合不全であることが示唆された。また、オートファゴソームと他のオルガネラの位置関係を、アレイトモグラフフィーを用いた３次元電子顕微鏡画像から統計的に計測した。その結果、小胞体がもっとも近位に存在するオルガネラであることが分かった。これらの結果をまとめて論文発表した（Takahashi S. et al., Cell Struct Funct. 47:89-99 (2022) ）。さらに、形成過程のオートファゴソームの形を、アレイトモグラフフィーを用いた３次元電子顕微鏡画像から統計的に解析し、それを基にオートファゴソームの形態を数理モデルで説明した。この研究をまとめて論文発表した（Sakai Y. et al., Nat Commun. 15:91 (2024)）。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2024 2023 2022
All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 3 results, Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results, Invited: 3 results)
Nature Communications
Volume: 15 Issue: 1 Pages: 1-11
10.1038/s41467-023-44442-1
Cell Structure and Function
Volume: 47 Issue: 2 Pages: 89-99
10.1247/csf.22071
Autophagy
Volume: 18 Issue: 6 Pages: 1213-1215
10.1080/15548627.2022.2079337
