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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Biological roles of novel proteolytic mechanism GOMED

Research Project

Project/Area Number 17H01533
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

清水 重臣  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (70271020)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsGOMED / ゴルジ体 / オートファジー / Ulk1 / RIPK3
Outline of Annual Research Achievements

Golgi-mediated degradation pathway (GOMED)は、ゴルジ体から細胞外、細胞膜に運ばれる蛋白質輸送に障害が生じたときに、行き場を失った蛋白質が分解される機構である。GOMEDは、ノックアウトマウスなどの解析より、生理的・病理的に重要な細胞機能であることが判明している。
今年度は、(A)GOMED実行機構の解明において、新規分子を3分子同定することに成功した。また、分子機構の解析において、以下の点を明らかにした。即ち、(1)GOMEDは、Ulk1分子を起点として実行されること、(2)Ulk1分子の746セリンのリン酸化が引き金となること、(3)リン酸化Ulk1は、ゴルジ体に移動して、GOMEDを実行すること、(4)このUlk1リン酸化は、RIPK3によって実行されること、(5)GOMEDが実行されると、ゴルジ体から運搬される分子が分解されること、(6)Ulk1の643セリンの脱リン酸化が、オートファジーもしくはGOMEDの起点となり、その後の746セリンのリン酸化によってGOMEDが選択されること、などを見出した。
また、(B)GOMEDが重要な役割を担っている細胞の同定において、神経細胞やインスリン分泌細胞の重要性を見出した。(C)GOMEDの動態解明において、特異的なトランゴルジ膜の変形を見出した。(D)GOMEDの変調から生じる細胞障害機序において、ゴルジ体の過負荷による細胞障害の重要性を見出した。さらに、(E)ゴルジ膜の微細構造解析において、複数種類のゴルジ膜の存在を確認した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Penn state University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Penn state University
  • [Int'l Joint Research] Yonsei University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Yonsei University
  • [Journal Article] ER-resident sensor PERK is essential for mitochondrial thermogenesis in brown adipose tissue2020

    • Author(s)
      Kato Hironori、Okabe Kohki、Miyake Masato、Hattori Kazuki、Fukaya Tomohiro、Tanimoto Kousuke、Beini Shi、Mizuguchi Mariko、Torii Satoru、Arakawa Satoko、Ono Masaya、Saito Yusuke、Sugiyama Takashi、Funatsu Takashi、Sato Katsuaki、Shimizu Shigeomi、Oyadomari Seiichi、Ichijo Hidenori、Kadowaki Hisae、Nishitoh Hideki
    • Journal Title

      Life Science Alliance

      Volume: 3 Pages: e201900576

    • DOI

      10.26508/lsa.201900576

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a phosphorylation site on Ulk1 required for genotoxic stress-induced alternative autophagy2020

    • Author(s)
      Torii Satoru、Yamaguchi Hirofumi、Nakanishi Akira、Arakawa Satoko、Honda Shinya、Moriwaki Kenta、Nakano Hiroyasu、Shimizu Shigeomi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Pages: press

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15577-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The ceramide analogue N-(1-hydroxy-3-morpholino-1-phenylpropan-2-yl)decanamide induces large lipid droplet accumulation and highlights the effect of LAMP-2 deficiency on lipid droplet degradation2020

    • Author(s)
      Kato Yuji、Arakawa Satoko、Terasawa Kazue、Inokuchi Jin-ichi、Iwata Takanori、Shimizu Shigeomi、Watabe Tetsuro、Hara-Yokoyama Miki
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 30 Pages: 126891~126891

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.126891

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sanguisorba officinalis L. derived from herbal medicine prevents intestinal inflammation by inducing autophagy in macrophages.2020

    • Author(s)
      Yasueda A, Kayama H, Murohashi M, Nishimura J, Wakame K, Komatsu K, Ogino T, Miyoshi N, Takahashi H, Uemura M, Matsuda C, Kitagawa T, Takeda K, Ito T, Doki Y, Eguchi H, Shimizu S, Mizushima T
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: press Pages: press

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規オートファジーによる インスリン分解機構2020

    • Author(s)
      清水重臣
    • Organizer
      7th Diabetes Research Meeting
    • Invited
  • [Presentation] 2種類のオートファジーによる ミトコンドリアqualityの調節2020

    • Author(s)
      清水重臣
    • Organizer
      AMED村山班 TR会議
    • Invited
  • [Presentation] 細胞死、ミトコンドリアと臓器不全2020

    • Author(s)
      清水重臣
    • Organizer
      第47回 日本集中治療医学会
    • Invited
  • [Presentation] 細胞死とオートファジーのクロストーク2019

    • Author(s)
      清水重臣
    • Organizer
      日本Cell Death学会
  • [Presentation] Molecular mechanisms and physiological roles of Atg5-independent mitophagy2019

    • Author(s)
      Shigeomi Shimizu
    • Organizer
      ASMRM & J-mit
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] New insights into the mechanism of Golgi-mediated alternative autophagy using chemical biology approach2019

    • Author(s)
      Shigeomi Shimizu
    • Organizer
      International Symposium of Autophagy
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Atg5非依存的オートファジーの 分子機構と生理機2019

    • Author(s)
      清水重臣
    • Organizer
      第12回オートファジー研究会
  • [Presentation] Molecular mechanisms and physiological roles of alternative autophagy2019

    • Author(s)
      Shigeomi Shimizu
    • Organizer
      The 92nd Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • [Remarks] 病態細胞生物ホームページ

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/pcb/index.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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