Atg分子群による脂質・オルガネラ動態制御の新しい分子機構

• Project Area: Multidisciplinary research on autophagy: from molecular mechanisms to disease states
• Project/Area Number: 26111511
• 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: Kyoto University
• Principal Investigator: 阪井 康能 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60202082)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000); Fiscal Year 2015: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: オートファジー / シグナリング / 脂肪滴

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題においては（１）オートファジーが細胞の脂質代謝に与える影響を分子レベルで理解すること、そして（２）真核微生物が自然界で生存するためのオートファジー機能をより詳細に理解するため、様々な栄養・ストレス条件変化が誘導するオートファジー経路を明らかにすることを目的としている。
本年度は（１）に関して、出芽酵母のオートファジー膜構造体のメーカータンパク質であるAtg8が中性脂質代謝に及ぼす機能を見いだすことができた。具体的にはAtg8 の欠損が定常期の酵母の中性脂質量の減少をもたらすこと、中性脂質分解酵素であるTgl3,Tgl4をさらに欠損させるとAtg8欠損株における中性脂質量減少が見られなくことが主たる発見である。本研究からAtg8が中性脂質蓄積の場である脂肪滴動態の制御を通じて中性脂質の量調節を行うことが分かった。
（２）に関しては、前年度の本課題研究で見いだしていた、メタノール資化性酵母Candida　boidiniiの硝酸還元化酵素Ynr1のオートファジーによる分解機構についての新たな発見を得た。本酵素が窒素源の変換によって選択的オートファジーの基質となることを前年度に見いだしていたが、この分解がメチルアミン特異的に誘導され、硝酸存在下でもメチルアミンがYnr1の分解を誘導しうることが分かった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Pexophagy in yeasts (2016)
  • Author(s): Masahide Oku, and Yasuyoshi Sakai
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research Volume: 1863 Issue: 5 Pages: 992-998
  • DOI: 10.1016/j.bbamcr.2015.09.023
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A defect of the vacuolar putative lipase Atg15 accelerates degradation of lipid droplets through lipolysis (2015)
  • Author(s): Yuichiro Maeda, Masahide Oku, and Yasuyoshi Sakai
  • Journal Title: Autophagy Volume: 11 Issue: 8 Pages: 1247-1258
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1056969
  • NAID: 120005702804
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Regulation of nitrate and methylamine metabolism by multiple nitrogen sources in the methylotrophic yeast Candida boidinii (2015)
  • Author(s): Kosuke Shiraishi, Masahide Oku, Daichi Uchida, Hiroya Yurimoto, Yasuyoshi Sakai
  • Journal Title: FEMS Yeast Research Volume: 15 Pages: fov084-fov084
  • DOI: 10.1093/femsyr/fov084
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Yeast nitrogen utilization in the phyllosphere during plant lifespan under regulation of autophagy (2015)
  • Author(s): Kosuke Shiraishi, Masahide Oku, Kosuke Kawaguchi, Daichi Uchida, Hiroya Yurimoto and Yasuyoshi Sakai
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 印刷中
  • NAID: 120005615631
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tor and the Sin3-Rpd3 complex regulate expression of the mitophagy receptor protein Atg32 in yeast. (2014)
  • Author(s): Aihara M, Jin X, Kurihara Y, Yoshida Y, Matsushima Y, Oku M, Hirota Y, Saigusa T, Aoki Y, Uchiumi T, Yamamoto T, Sakai Y, Kang D, Kanki T.
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 127 Pages: 3184-96
  • DOI: 10.1242/jcs.153254
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Micropexophagy: Atg-regulated vacuolar dynamics and its physiological role in methylotrophic yeasts living on plant leaves (2016)
  • Author(s): Yasuyoshi Sakai
  • Organizer: Second International Symposium, Research Center for Organelle Homeostasis "Protein Trafficking and Intracellular Signaling of Plant and Fungal Cells"
  • Place of Presentation: 九州大学医学部
  • Year and Date: 2016-02-08
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 蛍光可視化で探るオルガネラホメオスタシス の生理機能と障害 (2015)
  • Author(s): 阪井康能
  • Organizer: 日本生化学会北海道支部共催講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学地球環境科学研究院
  • Year and Date: 2015-09-08
  • Invited
• [Presentation] 出芽酵母におけるオートファゴソーム分解が脂質代謝に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 前田 佑一郎, 奥 公秀、阪井 康能
  • Organizer: 日本農芸化学会2015年度大会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] 出芽酵母Saccharomyces cerevisiae における脂肪滴の動態制御 (2014)
  • Author(s): 奥 公秀、前田 佑一郎、阪井 康能
  • Organizer: 日本農芸化学会創立90周年・関西支部創立80周年記念大会
  • Place of Presentation: 奈良先端科学技術大学院大学
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Remarks] 京都大学大学院農学研究科 応用生命科学専攻・制御発酵学分野
  • URL: http://www.seigyo.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [Remarks] 京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻 制御発酵学分野
  • URL: http://www.seigyo.kais.kyoto-u.ac.jp/publications/