2020 Fiscal Year Research-status Report

Analysis of molecular mechanisms of Atg9a-dependent necrosis

Research Project

Project/Area Number	20K06501
Research Institution	Osaka International Cancer Institute
Principal Investigator	今川佑介地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 主任研究員 (20614770)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	生理的ネクローシス / メバロン酸経路 / Atg9a / 骨形成
Outline of Annual Research Achievements	これまでの研究で、研究代表者はマウス胎児期の骨形成に関わる新しい役割を持ったAtg9a依存的な細胞死を発見し、この細胞死がアポトーシスやこれまでに知られている他の制御された細胞死とは異なる新たな分子メカニズムで実行されることを示している。本研究においては、この細胞死の詳細な分子メカニズムを明らかにし、この細胞死がどのように骨形成に関わっているかを明らかにすることを目指しており、これまでにコレステロールの生合成に重要な役割を果たすメバロン酸経路の律速酵素HMG-CoAレダクターゼの阻害剤であるスタチンがAtg9a依存的なネクローシス型細胞死を誘導することを明らかにしている。そこで、スタチンがどのように細胞死を誘導しているかについて解析を行い、メバロン酸経路の下流の代謝産物のひとつであるゲラニルゲラニル二リン酸の枯渇がこの細胞死において重要な役割を担っていることを明らかにした。ゲラニルゲラニル二リン酸は、タンパク質翻訳後修飾のひとつであるゲラニルゲラニル化の基質となることが知られている。そこで、ゲラニルゲラニル化酵素の阻害剤やsiRNAによるknock down解析を行い、ゲラニルゲラニル二リン酸の枯渇により誘導される現象の中から細胞死の誘導に関わる現象の絞り込みを行った。さらに、Atg9aがこの細胞死にどのように関わるかについても解析を行った。スタチンとは異なるメバロン酸経路の代謝酵素の阻害剤を用いた解析の結果、Atg9aは、ゲラニルゲラニル二リン酸の産生よりも上流の過程を制御することでこの細胞死に関与する可能性が示唆された。そこで、Atg9aがどのようにその過程に関与しているか現在解析を行っている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の計画通り解析を行い、メバロン酸経路が細胞死を制御する重要な因子が明らかになりつつある。また、Atg9aがメバロン酸経路にどのように関わるかを解明する重要な手がかりを得ており、おおむね順調に進展していると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	令和２年度の解析をより深め、Atg9a依存的細胞死の詳細なメカニズムを明らかにするとともに、この細胞死がどのように骨形成を誘導するのかを明らかにする。さらに、この細胞死の制御が生体に与える影響も確認する。
Causes of Carryover	今年度は学会や研究打ち合わせが中止や延期またはオンライン開催となり旅費の支出がなかったこと、および、試薬等の使用予定が前後したために一部の経費の使用が減ったが、使用時期がずれただけでそれぞれの経費は来年度以降に支出予定である。