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ミクロヌクレオファジーにおける液胞と核の協働機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaMultimode autophagy: Diverse pathways and selectivity
Project/Area Number 22H04642
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

丑丸 敬史  静岡大学, 理学部, 教授 (50262788)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywordsオートファジー / ヌクレオファジー / ミクロオートファジー / ミクロヌクレオファジー / 核小体リモデリング / TORC1 / ラパマイシン / 栄養源飢餓 / rDNA / 核小体 / ESCRT / 染色体 / NVJ
Outline of Research at the Start

出芽酵母が栄養源飢餓に陥ると、核が液胞に接している部分NVJで陥没し、ミクロヌクレオファジー(核を分解するオートファジーの一種)により、核の一部である核小体タンパク質が分解される。その一方で、核小体内部にあるrDNA (rRNA遺伝子)領域を含め染色体は分解されない。研究代表者は、核小体タンパク質がNVJ部位に近づく一方で、rDNAはNVJから遠ざかることを見出した。本研究ではこの核(分解される側)と液胞(分解する側)の協調的な機構の解明を行う。

Outline of Annual Research Achievements

(1)出芽酵母の液胞は核と膜どうしでNVJと呼ばれるコンタクトサイトで通常から接しているが、栄養源飢餓になるとNVJが液胞内へと陥入しミクロヌクレオファジーが起こる。NVJに局在するタンパク質がこの現象に関与すると予想しこれを検証した結果、新たに5つの因子(論文投稿前のため因子の名称等は不記載)がミクロヌクレオファジーに関与することを突き止めた。さらに、その因子がミクロヌクレオファジーに連動して起こる核小体のリモデリング(rDNA凝縮、rDNAのNVJからの隔離、核小体タンパク質のNVJへの接近、rDNAと核小体タンパク質の解離)にも関与することを見出した。それらの因子の中には、ミクロヌクレオファジー(ミクロオートファジーも含めて)の膜の変形に必要と考えられるもの、NVJのインテグリティに必要と考えられるもの、rDNA(rRNA遺伝子)の凝縮に必要な因子が含まれる。現在、それらの因子の作用機序を解析中である。以上の結果をまとめて論文に投稿予定である。
(2)ミクロオートファジーの過程でESCRT/Vps4複合体依存的な液胞の陥入が引き起こされるが、それがESCRTとVps4複合体だけで完結するのかどうかは不明である。我々は、ESCRTの下流もしくは、その機能発現に必要だと予想される因子を見出したため、現在解析中である(論文投稿前のため因子の名称等は不記載)。この因子がミクロヌクレオファジー、および核小体リモデリングにも関与するかどうかも現在、検証中である。以上の結果をまとめて論文に投稿予定である。

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)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Vacuolar fragmentation promotes fluxes of microautophagy and micronucleophagy but not of macroautophagy2022

    • Author(s)
      Tsuneyuki Takuma and Takashi Ushimaru
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 614 Pages: 161-168

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.05.021

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] nterphase chromosome condensation in nutrient-starved conditions requires Cdc14 and Hmo1, but not condensin, in yeast2022

    • Author(s)
      Yuri Takeichi, Tsuneyuki Takuma, Kotaro Ohara, Most Naoshia Tasnin, and Takashi Ushimaru
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 611 Pages: 46-52

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.04.078

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 変性タンパク質集積におけるTORC1とPP2Aの役割2023

    • Author(s)
      丑丸敬史、東寛人、髙橋佑嘉
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 出芽酵母タンパク質毒性ストレス下に対するPP2Aフォスファターゼの応答の解析2023

    • Author(s)
      東寛人、中村翔太郎、丑丸敬史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質毒性ストレス下におけるTORC1局在変化の分子機構の解析2023

    • Author(s)
      髙橋佑嘉、大矢天音、秋月亮磨、丑丸敬史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ミクロヌクレオファジーにおける脂質輸送タンパク質Vps13の役割の解析2023

    • Author(s)
      宅間恒行、丑丸敬史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Osh1 is involved in micronucleophagy and nucleolar remodeling2023

    • Author(s)
      Md Imran Nur Manik, Takashi Ushimaru
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] TORC1はタンパク質凝集体を制御する2022

    • Author(s)
      丑丸 敬史
    • Organizer
      第45回 日本分子生物学会年会(幕張メッセ)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A new factor involved in micronucleophagy and nucleolar remodeling in budding yeast2022

    • Author(s)
      Takashi Ushimaru
    • Organizer
      10th International Symposium on Autophagy, Sapporo
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impacts of vacuolar fragmentation on autophagy (10th International Symposium on Autophagy2022

    • Author(s)
      Tsuneyuki Takuma and Takashi Ushimaru
    • Organizer
      10th International Symposium on Autophagy, Sapporo
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 液胞の断片化はミクロヌクレオファジー活性を促進する2022

    • Author(s)
      宅間恒行、丑丸敬史
    • Organizer
      第55回酵母遺伝学フォーラム研究報告会(沖縄)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] SUNタンパク質Mps3はTORC1不活性化後の核小体リモデリングを制御する2022

    • Author(s)
      市川理穂、丑丸敬史
    • Organizer
      第55回酵母遺伝学フォーラム研究報告会(沖縄)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Nuclear and vacuolar ESCRT collaboratively execute micronucleophagy2022

    • Author(s)
      Most Naoshia Tasnin, Tsuneyuki Takuma, Takashi Ushimaru
    • Organizer
      第55回酵母遺伝学フォーラム研究報告会(沖縄)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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