2019 Fiscal Year Annual Research Report
The role of Atg family members on autophagy independent pathway
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18H02642
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
笹井 美和 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (30631551)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | オートファジー非依存的 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、オートファジー関連遺伝子（Atgs）によるオートファジー非依存的な機能の網羅的な解析を目的としています。応募者は先の研究で、IFN-刺激による抗病原体機構にAtg8ファミリーの一部がオートファジー非依存的に関与している事を明らかにしましたが、それ以外にもいくつかの現象において、Atg遺伝子の欠損により様々な生体応答の変化することを、すでに予備的知見として得ています。興味深いことに、これらの変化は全てのAtg欠損マウスや欠損細胞に共通しているわけではないことから、ほぼ全てのAtgが関与しているオートファジーとは異なり、それぞれのAtg遺伝子の持つ特異的な機能であることが強く示唆されます。本年度は、昨年度の予備的結果で明らかとなったAtg8 familyのシグナル伝達経路への関与について詳細な解析を行いました。その結果、Atg8 familyは細胞内感染性病原体であるサルモネラやシトロバクターが感染した際にマクロファージから産生されるIL-1 alphaやIL-1 betaといった炎症性サイトカインの産生が亢進していました。これらの炎症性サイトカインは細胞質内のインフラマソームと呼ばれるシグナル伝達機構を介して産生されることから、Atg8 familyがインフラマソームの活性化に関与している事が示唆されました。そこで、詳細な解析を行った結果、Atg8 familyは標準インフラマソームの活性化には関与しておらず、細胞質内のリポ多糖を認識してサイトカインを産生する非標準インフラマソームの活性化にのみ関与していることが示唆されました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
オートファジー関連遺伝子(Atgs)の中でもAtg8 familyはマウスで5種類のサブファミリーが報告されており、その機能は未解明な部分がほとんどです。本年度は、Atg8 familyの中でもGate-16とGABARAPに焦点を絞り解析を行い、Atg8 familyの新しい機能として非標準インフラマソームを介したサイトカイン産生に関与していることを明らかにしました。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの解析の結果、Gate-16とGABARAPが非標準インフラマソームの活性化に関与していることが明らかとなりましたが、その作用メカニズムは不明なままです。作用メカニズムを解明するため、骨髄由来マクロファージをGate-16やGABARAP欠損マウスより誘導し、非標準インフラマソームのシグナル伝達に関与していることが報告されているCaspase-1、Caspase-11、ASC1やNLRP3の細胞内局在や活性化の程度について検討します。また、我々はIFN誘導性GTPase群の一つGBPsがトキソプラズマ原虫の作る特殊な膜構造体（寄生胞）の膜の破壊に関与していることを先に明らかにしており、Atg8 familyはこの特殊な膜の破壊にGBPsの局在を制御することによって関与していることを先の研究で報告していることから、GBPsが非標準インフラマソームの活性化に関与している可能性があります。そこで、Atg8 familyとGBPsの二重欠損マウスを作成し、そのマウスから骨髄由来マクロファージを作成して、GBPsがAtg8 familyの非標準インフラマソームの活性化に関与しているかについて検討します。
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[Journal Article] CXCR4 regulates Plasmodium development in mouse and human hepatocytes2019
Author(s)
Bando Hironori、Pradipta Ariel、Iwanaga Shiroh、Okamoto Toru、Okuzaki Daisuke、Tanaka Shun、Vega-Rodr?guez Joel、Lee Youngae、Ma Ji Su、Sakaguchi Naoya、Soga Akira、Fukumoto Shinya、Sasai Miwa、Matsuura Yoshiharu、Yuda Masao、Jacobs-Lorena Marcelo、Yamamoto Masahiro
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Journal Title
Journal of Experimental Medicine
Volume: 216
Pages: 1733～1748
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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