2018 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02439
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
多賀谷 光男 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (30179569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 弘樹 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (10294448)
若菜 裕一 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (90635187)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | MAM / 小胞体 / ミトコンドリア / 脂肪滴 / オートファジー / マイトファジー / syntaxin 17 / ラフト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアに近接する小胞体のサブドメインであるMAM（mitochondria-associated membrane）やミトコンドリアに存在するsyntaxin 17（Stx17）は、オートファジーの初期および後期において機能していることが報告されていたが、我々はStx17が富栄養下ではミトコンドリアの分裂を促進し、またacyl-CoA synthetase 3（脂肪合成のための基質であるアシルCoAを産生する酵素）の局在を調節して脂肪滴形成に関与していることを明らかにしてきた（Stx17の脂肪滴形成への関与については本年度に論文として発表した）。それらの研究を進めて本年度は以下のことを明らかにした。
（１）脂肪滴の形成には脂質ミクロドメインであるラフト（コレステロールとスフィンゴ脂質に富む膜構造）が重要であり、Stx17はacyl-CoA synthetase 3をラフト構造へとリクルートするために必要であることを示した。
（２）PGAM5はミトコンドリア分裂因子であるDrp1を脱リン酸化・活性化するプロテインホスファターゼであり、ハエにおいては、PINK1-Parkin経路（マイトファジー経路）に関与している。Stx17がPGAM5と相互作用してDrp1の脱リン酸化を促進してミトコンドリアを分裂させ、またPINK1-Parkin依存性のマイトファジー経路においてはマイトファジー受容体であるFUNDC1のPGAM5による脱リン酸化を調節していることを明らかにした。
（３）富栄養下ではStx17はDrp1と相互作用してミトコンドリアを分裂させ、栄養飢餓となると結合パートナーをAtg14Lに変えてオートファゴソームの形成に働く。このパートナーの切り替えにはMAP1B-LC1が関与していることを明らかにした。この研究は申請時に進行していたが、本年度に論文として発表できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
予想以上に多くの成果を得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Stx17に関しては（i）局在化・機能調節機構、（ii）脂肪滴形成とオートファジーの連携、（iii）NLRP3インフラマソーム形成における役割の解明を進める。更に、網羅的にMAMタンパク質を同定し、それらの機能の解明を進めてMAMの多様な機能の全貌の解明を目指す。
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[Journal Article] Syntaxin 17 regulates the localization and function of PGAM5 in mitochondrial division and mitophagy2018
Author(s)
Sugo, M., Kimura, H., Arasaki, K., Amemiya, T., Hirota, N., Dohmae, N., Imai, Y., Inoshita, T., Shiba-Fukushima, K., Hattori, N., Cheng, J., Fujimoto, T., Wakana, Y., Inoue, H., and Tagaya, M.
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Journal Title
EMBO J.
Volume: 37
Pages: e98899
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Loss of DDHD2, whose mutation causes spastic paraplegia, promotes reactive oxygen species generation and apoptosis.2018
Author(s)
Maruyama, T., Baba, T., Maemoto, Y., Hara-Miyauchi, C., Hasegawa-Ogawa, M., Okano, H. J., Enda, Y., Matsumoto, K., Arimitsu, N., Nakao, K., Hamamoto, H., Sekimizu, K., Ohto-Nakanishi, T., Nakanishi, H., Tokuyama, T., Yanagi, S., Tagaya, M., and Tani. K.
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Journal Title
Cell Death Dis.
Volume: 9
Pages: 797
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] MAP1B-LC1 prevents autophagosome formation by linking syntaxin 17 to microtubules.2018
Author(s)
Arasaki, K., Nagashima, H., Kurosawa, Y., Kimura, H., Nishida, N., Dohmae, N., Yamamoto, A., Yanagi, S., Wakana, Y., Inoue, H., and Tagaya M.
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Journal Title
EMBO Rep.
Volume: 19
Pages: e45584
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Syntaxin 17 promotes lipid droplet formation by regulating the distribution of acyl-CoA synthetase 32018
Author(s)
Kimura, H., Arasaki, K., Ohsaki, Y., Fujimoto, T., Ohtomo, T., Yamada, J., and Tagaya, M.
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Journal Title
J. Lipid Res.
Volume: 59
Pages: 805-819
DOI
Peer Reviewed
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