2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of molecular functions of autophagy-related proteins using yeast and cell-free systems
| Project Area | Multidisciplinary research on autophagy: from molecular mechanisms to disease states |
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| Project/Area Number |
25111003
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中戸川 仁 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (90414010)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | オートファジー / オートファゴソーム / Atgタンパク質 / 小胞体 / 核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オートファジーの分解対象は、二重膜胞「オートファゴソーム」内に隔離され、リソソーム／液胞に輸送され、分解される。本研究は、オートファゴソーム形成における膜動態と分子機構の理解を大きく前進させることを目的とした。平成29年度に得られた成果を以下にまとめる。
1. ERファジー（小胞体の選択的オートファジー）を誘導するAtg40は、隔離膜の形成と隔離膜上のAtg8との相互作用に依存して小胞体上で集合することを明らかにした。Atg40にはレティキュロン様のドメインがあり、これによって小胞体膜上で高い膜曲率を生み出す。隔離膜と接した小胞体膜上でAtg40が集積することにより、その小胞体領域が折りたたまれ、切断されて、オートファゴソームに積み込まれるというモデルを提唱した。一方、ヌクレオファジー（核の選択的オートファジー）を誘導するAtg39については、自身に膜変形を引き起こすと考えられる構造上の特徴は見られないが、Atg39はAtg40と相互作用することが明らかとなった。Atg39はやはり隔離膜の形成に依存して核膜上で集積するが、Atg40もそこに局在化する。Atg40が持つ膜変形能がヌクレオファジーにおける核由来の二重膜小胞の形成にも重要であることが示唆された。 2. Atg2のN末端領域およびC末端領域にオートファゴソーム形成に重要な2つの膜結合ドメインを見いだし、それぞれの役割を解明した。 3. Atg16複合体とAtg1複合体が相互作用することを見いだし、この相互作用がAtg16複合体のオートファゴソーム形成部位への局在化に重要であることを明らかにした。 4. 隔離膜前駆体を同定し、その組成と形態的特徴および形成機構を明らかにした。 5. COPII小胞が隔離膜伸張における膜供給源であることを示す実験的証拠を得た。 6. 出芽酵母におけるオメガソーム様の構造を発見した。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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