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2007 Fiscal Year Annual Research Report

オートファジー分子機構とその多様性の解明

Research Project

Project/Area Number 19002015
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

大隅 良典  National Institute for Basic Biology, 分子細胞生物学研究部門, 教授 (30114416)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鎌田 芳彰  基礎生物学研究所, 分子細胞生物学研究部門, 助教 (20291891)
中戸川 仁  基礎生物学研究所, 分子細胞生物学研究部門, 助教 (90414010)
Keywordsオートファジー / ATG / タンパク質分解 / ユビキチン様タンパク質 / 膜動態
Research Abstract

第一の課題であるオートファジーの分子機構の解明については、大きな進展があった。一つはオートファゴソーム形成に関わるAtgタンパク質の集積する場であるPAS形成における、各因子間の関係に関する詳細な解析が進み、基部をなすオートファジーに特異的なAtg17-Atg29-Atg31複合体、Atg1キナーゼの役割を明らかにした。オートファジーに必須な2つのユビキチン様結合反応系に関するin vitro再構成系による解析を進め、Atg8-PEがリポソーム膜の繋ぎ止めと半融合活性を持つことを示すことに成功した。またAtg12-Atg5結合体がAtg8のPE化を促進するE3様の活性を持つことを明らかにした。
第二の課題であるオートファジーの多様性に関しても予想以上に新しい展開を見せており、今後の展開が期待できる。第一に酵母における構成的な分解系路として,非醗酵性炭素源で培養された酵母のしめす、選択的なタンパク質分解、液胞膜の陥入に伴う新規のミクロオーフォファジー系路による脂肪体(Lipid particle)の分解を解析し、新たな知見を得ることに成功した.それらの成果は現在投稿中、投稿準備中である。ミトコンドリアのオートファジーによる特異的な分解に関わる因子の網羅的な探索を進め、興味深い候補を得ることに成功した。
さらに北大稲垣研との共同研究により、植物の2つの結合反応系の再溝成系を確立するとともに、結合反応系の各因子の発現、構造決定に顕著な成果が見られた。Atg5/Atg16,Atg3,LC3-Atg4B複合体の構造が明らかとなった。

  • Research Products

    (28 results)

All 2008 2007

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] PI3K signaling of autophagy is required for starvation tolerance and virulenceof Cryptococcus neoformans.2008

    • Author(s)
      Hu, G.
    • Journal Title

      J. Clin. Invest. (Epub ahead of print)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organization of the pre-autophagosomal structure responsible for autophagosome formation.2008

    • Author(s)
      Kawamata, T.
    • Journal Title

      Mol. Biol. Cell (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport of phosphatidylinositol 3-phosphate into the vacuole via autophagic membranes in S. cerevisiae.2008

    • Author(s)
      Obara, K.
    • Journal Title

      Genes Cells (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 細胞質の隔離と輸送に特化したオルガネラ:オートファゴソームの構築機構2008

    • Author(s)
      中戸川 仁
    • Journal Title

      膜 33

      Pages: 2-8

  • [Journal Article] 酵母オートファジーの誘導機構の研究2008

    • Author(s)
      鎌田 芳彰
    • Journal Title

      実験医学 増刊 細胞内の輪廻転生 タンパク質の分解機構 田中 啓二 編 26

      Pages: 141-145

  • [Journal Article] Cis1/Atg31 is required for autophagosome formation in Saccbaromyces cerevisiae.2007

    • Author(s)
      Kabeya, Y.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Comm. 356

      Pages: 405-410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Arabidopsis homolog of Yeast ATG6/VPS30 is essential for pollen germination.2007

    • Author(s)
      Fujiki, Y.
    • Journal Title

      Plant Physiology 143

      Pages: 1132-1139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The crystal structure of ATG3, anautophagy-related ubiquitin carrier protein(E2)enzyme that mediates Atg8 lipidation.2007

    • Author(s)
      Yamada, Y.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 282

      Pages: 8036-8043

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallization of Saccharomyces cerevisiae aminopeptidase 1, the major cargo protein of the Gvt pathway.2007

    • Author(s)
      Adachi, W.
    • Journal Title

      Acta Crystallograph Sect F Struct Biol Cryst Commun. 63

      Pages: 200-203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallization and preliminary crystallographic analysis of human Atg4B-LC3 complex.2007

    • Author(s)
      Satoo, K
    • Journal Title

      Acta Crystallograph, Sect F Struct Biol Cryst Commun. 63

      Pages: 99-102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of Atg5-Atgl6, a complex essential for autophagy.2007

    • Author(s)
      Matsushita, M.
    • Journal Title

      J Biol Chem. 282

      Pages: 6763-6772

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hierarchy of Atg proteins in pre-autophagsomal structure organization.2007

    • Author(s)
      Suzuki, K.
    • Journal Title

      Genes Cells 12

      Pages: 209-218

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallization and preluninary X-ray analysis of Atg10.2007

    • Author(s)
      Yamaguti, M.
    • Journal Title

      Acta Crystallograph, Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun. 63

      Pages: 443-445

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atg8, a ubiquitin-like protein required for autophagosome formation, mediates membrane tethering and hemifusion.2007

    • Author(s)
      Nakatogawa, H
    • Journal Title

      Cell. 130

      Pages: 165-178

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Atg12-Atg5 conjugate has a novel E3-like activity for protein lipidation in autophagy.2007

    • Author(s)
      Hanada, T.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 282

      Pages: 37298-37302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vitro reconstitution of plant ATG8 and ATG12 conjugation systems essential for autophagy.2007

    • Author(s)
      Fujioka, Y.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283

      Pages: 1921-1928

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular machinery of autophagosome formation in yeast, Saccharomyces cerevisiae.2007

    • Author(s)
      Suzuki, K.
    • Journal Title

      FEBS Lett. 581

      Pages: 2156-2161

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オートファジーにおける膜新成のメカニズム-ユビキチン様タンパク質Atg8が統御するユニークな膜動態-2007

    • Author(s)
      中戸川 仁
    • Journal Title

      生化学 79

      Pages: 20-23

  • [Journal Article] オートファゴソーム形成のメカニズム解明に突破口は開けるか: ユビキチン様タンパク質Atg8の予想外の機能2007

    • Author(s)
      中戸川 仁
    • Journal Title

      細胞工学 26

      Pages: 1280-1281

  • [Presentation] Molecular Functions of Two Conjugation Systems in Autophagy.2008

    • Author(s)
      Yoshinori Ohsumi
    • Organizer
      Gordon Research Conference, AUTOPHAGY IN STRESS, DEVELOPMENT AND DISEASE
    • Place of Presentation
      California, USA
    • Year and Date
      2008-01-07
  • [Presentation] Atgタンパク質群の研究の現状と課題2007

    • Author(s)
      大隅 良典
    • Organizer
      BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] Molecular Dissection of Membrane Dynamics during Autophagy.2007

    • Author(s)
      Yoshinori Ohsumi
    • Organizer
      ASCB 47th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Washington, DC, USA
    • Year and Date
      2007-12-03
  • [Presentation] Cellular recycle system-molecular dissection of membrane dynamics during autophagy.2007

    • Author(s)
      Yoshinori Ohsumi
    • Organizer
      5th General Meeting of the International Proteolysis Society
    • Place of Presentation
      Patras, Greece
    • Year and Date
      2007-10-23
  • [Presentation] Two conjugation systems required for autophagosome formation.2007

    • Author(s)
      Yoshinori Ohsumi
    • Organizer
      EMBO CONFERENCE, Ubiquitin and Ubiquitin-like modifiers in cellular regulation
    • Place of Presentation
      Verona, Italy
    • Year and Date
      2007-09-24
  • [Presentation] オートファジーの分子機構とその生理的な機能の解析2007

    • Author(s)
      大隅良典
    • Organizer
      日本植物学会第71回大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学野田キャンパス
    • Year and Date
      2007-09-08
  • [Presentation] Critical Questions on the molecular mechanism of autophagy.2007

    • Author(s)
      Yoshinori Ohsumi
    • Organizer
      Gordon Research Conference, STRESS PROTEINS IN GROWTH, DEVELOPMENT & DISEASE
    • Place of Presentation
      Oxford, UK.
    • Year and Date
      2007-08-21
  • [Presentation] オートファジーにおける膜動態2007

    • Author(s)
      大隅良典
    • Organizer
      第40回日本発生生物学会・第59回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2007-05-29
  • [Presentation] オートファゴソーム形成をめぐる進展と課題2007

    • Author(s)
      大隅良典
    • Organizer
      第72回日本生化学会中部支部例会
    • Place of Presentation
      名古屋大学野依記念国際交流会館
    • Year and Date
      2007-05-19

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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