Endolysosomal dynamics involving microautophagy

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05950
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Wada Yoh 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50212329)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: オルガネラ / エンドソーム / リソソーム / シグナル伝達

Outline of Final Research Achievements

Endocytosis drives material and informational exchanges between exterior and interior of the cells. In highly differentiated mammalian cells like enterocytes or embryonic epithelial cells, the microautophagy is involved in this endocytic pathway. We have shown that mouse mutant lacking a CORVET complex is failed to transmit the mTORC1 signalling pathway, which is the master regulator for metabolic/catabolic switching. The proton pump V-ATPase determines the energy state of the endosome. Loss of the V-ATPase function resulted in compromising the apicobasal polarity in the embryonic epithelium. We asked whether the microautopahgy is restricted to embryonic stages to find that the enterocytes of new born pups are highly active in this process. Genetic perturbation of the process causes a delay in thrive, demonstrating the significance of the microautophagy in post-natal development.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マウス初期胚のエンドサイトーシス経路の最終到達点が大きな「液胞」であることを見いだした。「液胞」は従来、植物や菌類特有のオルガネラとされる。しかし、動物細胞でも「液胞」とよべる巨大なオルガネラが、ミクロオートファジーにより形成される。本研究では、このユニークなプロセスを駆動する分子装置の機能を失ったマウスを解析し、生理的な意義を明らかにした。初期発生における組織パターニングを支配するシグナル経路がミクロオートファジーによって制御されていること、また乳飲期の栄養吸収がミクロオートファジーに依存することなどの発見は周産期直前・直後の発達生理の理解にあらたな知見をもたらすものである。