p62によるオートファジーとストレス応答制御の統合的理解

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18F18099
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 小松 雅明 新潟大学, 医歯学系, 客員教授 (90356254)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SANCHEZ-MARTIN PABLO 新潟大学, 医歯学系, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2020-03-31
• Keywords: p62/SQSTM1 / オートファジー / 液－液相分離 / Nrf2 / 筋萎縮性側索硬化症 / 前頭側頭型認知症 / 骨ページェット病

Outline of Annual Research Achievements

ストレス誘導タンパク質p62/SQSTM1は、液ー液相分離により液滴化する。液滴化p62/SQSTM1タンパク質は、ストレス応答機構であるKeap1-Nrf2システムを活性化するとともに、オートファジーにより分解されることでそのシグナルは収束する（Cell 2007, Nat Cell Biol 2010, Mol Cell 2013等）。本研究課題では、筋萎縮性側索硬化症や前頭側頭型認知症、骨ページェット病において同定されてきたp62/SQSTM1変異が、液ー液相分離、Nrf2活性化そしてオートファジー分解に影響を与えるか否かを検討する。さらに、p62/SQSTM1介在性Keap1-Nrf2経路の新規調節因子をゲノムワイドsiRNAスクリーニングにより検索する。長年オートファジーそしてp62/SQSTM1の研究を進めてきた所属研究室には、本研究推進に不可欠な遺伝子改変マウスや細胞、オートファジーやNrf2活性評価系、さらにはNanoBRETシステムを利用したスクリーニング系も整備されている。これらツールを駆使し、p62/SQSTM1による細胞制御、そして疾患との関連を明らかにする。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1. 現在まで同定されている約50の疾患関連p62/SQSTM1変異体のうち、32変異体をクローニングした。それら一連の変異体をp62/SQSTM1欠損HEK293細胞に入れ戻すことで、液－液相分離、Nrf2活性化を検討した。
2. p62/SQSTM1介在性Keap1-Nrf2経路の新規調節因子をゲノムワイドsiRNAスクリーニングの系を確立した。

Strategy for Future Research Activity

1. 疾患関連p62/SQSTM1変異体のクローニングを進めるとともに、全変異体をp62/SQSTM1欠損HEK293細胞に入れ戻し、液－液相分離、Nrf2活性化を検討する。
2. p62/SQSTM1介在性Keap1-Nrf2経路の新規調節因子をゲノムワイドsiRNAスクリーニングにより検索する。

Research Products

• [Journal Article] Autophagy regulates lipid metabolism through selective turnover of NCoR1 (2019)
  • Author(s): Saito Tetsuya、Kuma Akiko、Sugiura Yuki、Ichimura Yoshinobu、Obata Miki、Kitamura Hiroshi、Okuda Shujiro、Lee Hyeon-Cheol、Ikeda Kazutaka、Kanegae Yumi、Saito Izumu、Auwerx Johan、Motohashi Hozumi、Suematsu Makoto、Soga Tomoyoshi、Yokomizo Takehiko、Waguri Satoshi、Mizushima Noboru、Komatsu Masaaki
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 10 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41467-019-08829-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Measuring Nonselective and Selective Autophagy in the Liver (2019)
  • Author(s): Ueno Takashi、Komatsu Masaaki
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: - Pages: 535～540
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-8873-0_34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] p62/SQSTM: ‘Jack of all trades’ in health and cancer (2018)
  • Author(s): Sanchez‐Martin Pablo、Saito Tetsuya、Komatsu Masaaki
  • Journal Title: The FEBS Journal Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1111/febs.14712
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] p62/SQSTM1 steering the cell through health and disease (2018)
  • Author(s): Sanchez-Martin Pablo、Komatsu Masaaki
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 131 Pages: 222836～222836
  • DOI: 10.1242/jcs.222836
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Attenuation of cGAS‐STING signaling is mediated by a p62/SQSTM1‐dependent autophagy pathway activated by TBK1 (2018)
  • Author(s): Prabakaran Thaneas et al.,
  • Journal Title: The EMBO Journal Volume: 37 Pages: e97858～e97858
  • DOI: 10.15252/embj.201797858
• [Presentation] Autophagy regulates lipid metabolism (Bioenergetics and NAFLD) (2019)
  • Author(s): Masaaki Komatsu
  • Organizer: Asia Pacific Association for Study of Liver (APASL) meeting
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Selective autophagy regulates lipid-oxidation through NCoR1-PPARα-axis (2018)
  • Author(s): Masaaki Komatsu
  • Organizer: Keystone Symposia, Selective Autophagy
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Selective Autophagy Regulates Lipid-oxidation (2018)
  • Author(s): Masaaki Komatsu
  • Organizer: 24th IUBMB-15th FAOBMB Congress
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] オートファジーシステムの作動原理と多様性 (2018)
  • Author(s): 小松雅明
  • Organizer: 第91回日本生化学会
• [Presentation] がんとオートファジー (2018)
  • Author(s): 小松雅明
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会