赤血球最終分化段階のミトコンドリア除去機構の解明と血球貪食症候群への応用

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K08859
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 本田 真也 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, プロジェクト講師 (90532672)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: オートファジー

Outline of Annual Research Achievements

赤血球は最終分化段階において、ミトコンドリアをはじめとするオルガネラを分解する。申請者らは、胎仔赤血球成熟段階のミトコンドリア除去に、Atg5やAtg7に依存しない、Ulk1依存的な新規オートファジーが関わっていることを報告した。しかしながら、その詳細なメカニズムは未だ明らかになっておらず、どのようにしてミトコンドリアを認識しているのかも不明なままである。本研究では、網羅的な解析を行い、新規オートファジー関連分子を同定し、新規オートファジーの分子メカニズムの解明及び、赤血球分化時のミトコンドリア除去機構の解明を行う。
今年度は、昨年度までに同定した赤血球分化時のミトコンドリア除去に関与しうる核内タンパク質に関して、Ulk1とのDKOマウスを作製し解析を行った。
また、これまでの解析から新規オートファジー関連候補分子として同定していたユビキチンリガーゼに関して、前年度までの解析からミトコンドリアの除去には関与しないものの、ゴルジ体の形態維持に重要な役割を果たしていることを明らかにしていた。新規オートファジーはゴルジ体膜を起源とするため、ゴルジ体の形態維持は新規オートファジー実行に重要であると考えられる。今年度は、このユビキチンリガーゼの結合分子を網羅的な質量分析により複数同定し、それらのゴルジ体への影響を解析した。
さらに、前年度新たに同定した新規オートファジーマーカー候補分子AAG14に関して、様々な条件での局在解析を行った。AAG14は通常ゴルジ体に局在し、新規オートファジー誘導時はリソソームに局在が変化する。そこで、このような局在化に関与する分子を同定するため、通常時・新規オートファジー誘導時で変動するAAG14の結合分子を、網羅的な質量分析により解析を行った。