小腸上皮におけるミクロオートファジーの分子機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Multimode autophagy: Diverse pathways and selectivity |
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| Project/Area Number |
22H04645
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
和田 洋 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50212329)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| 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)
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| Keywords | ミクロオートファジー / エンドソーム / リソソーム / 上皮細胞 / 転写因子 / 小腸上皮細胞 / エンドサイトーシス / vacuole / endosome / enterocyte / microautophagy / endocytosis / HOPS complex |
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| Outline of Research at the Start |
細胞は多彩な膜オルガネラを発達させて細胞内を区画化している。オルガネラは相互に膜と内容を交換し合う、ダイナミックなシステムを形成している。オルガネラのダイナミクスが生物の高次機能と密接に関連することを明らかにし、その過程で、オルガネラが他のオルガネラを「飲み込む」ミクロオートファジーとよばれる現象を見出した。このユニークな膜動態の新生仔小腸における意義を明らかにする。ミクロオートファジーを介したオルガネラ動態は新生仔の栄養吸収と生育、母体からの免疫賦与、腸内細菌叢の確立、細菌やウイルスの感染の入口、など多岐に関わると予想され、その実態とメカニズムの理解は重要と考える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
吸収上皮は、多細胞体制をとる生物の「外」と「内」を区画化し、それらの間の物質輸送と情報交換を担う組織である。私たちは発生初期胚の上皮においてリソソームがエンドソームを丸ごと「飲み込む」、ミクロオートファジーが起きることを見出してきた。さらに、乳飲期のマウス小腸でも同様のミクロオートファジーが起きていることをを見出してきた。ミクロオートファジーにおいては、リソソーム内に「飲み込まれた」エンドソームとリソソーム内腔の混合が起きる際、エンドソーム膜・リソソーム膜の両者が分解されることが必須となる。新生仔マウス小腸のex plant培養に各種の阻害剤を加えてその効果をみたところ、エンドソーム・リソソーム膜分解は、Ser残基に特異性を持つ修飾試薬によって顕著に阻害されること、ロイペプチンやアプロチニンでは阻害されないこと、を見出した。
ミクロオートファジーは、生後２ー３週の新生仔マウスでは起きるものの、離乳したマウスではもはや起きない。新生仔マウスと離乳後マウスの遺伝子発現の変化を見ることで、ミクロオートファジーに必要な分子装置を明らかにできると考え、transcriptomeの比較を行った。転写因子BlimpやMaf, Mafbなどが乳飲期マウスに特異的に発現することが確認でき、先行研究の結果を追認できた。さらに新たな幾つかの特異的遺伝子を見出した。その中にはオルガネラ内腔の酸性化に機能するV-ATPaseの活性中心サブユニット、幾つかのsolute transporter、シグナル伝達コンポーネントなど、興味深いものを見いだした。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Rab32 and Rab38 maintain bone homeostasis by regulating intracellular traffic in osteoclasts2023
Author(s)
K. Tokuda, S.-L. Lu, Z. Zidi, Y. Kato, S. Chen, K. Noda, K.i Hirose, Y. Usami, N. Uzawa, S. Murakami S. Murakami S. Toyosawa M.Fukuda G-H Sun-Wada Y. Wada T. Noda
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Journal Title
Cell Structure and Function
Volume: 48
Issue: 2
Pages: 223-239
DOI
ISSN
0386-7196, 1347-3700
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Peer Reviewed / Open Access
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