2018 Fiscal Year Research-status Report
オートファゴソーム形成中間体の隔離膜凹面によるカーゴ集積機構についての解析
| Project/Area Number |
17K18339
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
山崎 章徳 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (80623884)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | オートファゴソーム / 選択的オートファジー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
オートファゴソーム形成過程では、隔離膜と呼ばれる御椀型のオートファゴソーム形成中間体膜上のホスファチジルエタノールアミンにAtg8が共有結合する (Atg8-PE)。選択的オートファジーにおいてカーゴを認識したカーゴ受容体はAtg8-PEに結合することでオートファゴソームに取り込まれる。Atg8-PEは隔離膜の凹面凸面の両面に局在するにも関わらず、カーゴ受容体は凹面に効率よく局在化すると考えられている。本研究では選択的オートファジー経路のモデルとして出芽酵母Cvt経路を用い、カーゴ受容体Atg19とカーゴApe1およびAms1が隔離膜凹面に局在化するメカニズムの解明を目的としている。
本年度は前年度に引き続き、隔離膜のモデル系として単一巨大リポソーム (GUV) を用いたin vitroでの隔離膜局在の可視化を試みた。コレステロールを含まないGUVを用いてAtg8が共有結合したAtg8-GUVを調製し、Atg19が結合したApe1を加えた。Atg19が結合したApe1がAtg8-GUVにテザリングし、時間経過とともに内部に陥入していく様子が観察された。一方でApe1の表面に十分量局在できないAtg19変異体を用いると、Atg8-GUVにテザリングは行うものの内部への陥入は観察されなかった。実際に細胞内でのオートファゴソームへの取り込みを調べると、形成される隔離膜のサイズが小さいときにはAtg19の表面局在が必須であり、隔離膜が大きいときにはAtg19の表面局在は必要ではなくテザリング能だけで十分であった。この結果は、隔離膜に対して対等な大きさを持つカーゴがその表面で受容体と結合している場合、自発的に膜を変形させることを示唆している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度、選択的オートファジー受容体のみを用いた小さな分子の凹面局在化機構について明らかにしたが、本年度は大きな分子の局在化機構を明らかにすることができた。来年度には、これらの研究成果をまとめて報告が可能になるように実験を継続したい。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度以降の推進方策としては、これまでに得られたin vitroでの実験結果が、実際の酵母を用いた生体内でも反映されるかどうかについて、検証を行いたい。具体的には光学顕微鏡、電子顕微鏡観察による可視化、生化学実験による輸送分析を行い、隔離膜凹面への局在がオートファゴソーム取り込みの鍵になるかどうかを検証する。
|
| Causes of Carryover |
当該年度は主に所属研究室で備えられている備品および消耗品で研究し徹底的な節約を行ったため次年度使用額が生じた。本年度に論文出版および海外での研究報告を計画していること、適切な消耗品購入あるいは備品導入を行うことにより次年度使用額を利用する予定である。
|
