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2009 Fiscal Year Annual Research Report

哺乳類細胞を用いたオートファゴソーム形成機構の解析

Research Project

Project/Area Number 21677002
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

水島 昇  Tokyo Medical and Dental University, 医歯学総合研究科, 教授 (10353434)

Keywordsオートファジー / オートファゴソーム / 小胞体 / PI3キナーゼ / ULK1 / Atg14 / Atg2
Research Abstract

哺乳類オートファゴソーム形成初期過程に必要なULK1-Atg13-FIP200複合体に結合する新たな因子としてAtg101を同定した。Atg101はオートファゴソーム形成に必須であり、Atg13の安定性やリン酸化レベルの維持に重要であることを明らかにした。この、ULK1-Atg13-FIP200-Atg101複合体を含めて、哺乳類Atg因子は5つのモジュールに分類することが可能であり、それぞれのモジュールの機能欠損細胞を用いてその階層構造を解析したところ、ULK1-Atg13-FIP200-Atg101複合体が小胞体の一部にまず局在化し、それに依存してクラスIII PI3キナーゼ複合体であるAtg14-Beclin 1-Vps34-p150がリクルートされることが判明した。ここまでの過程はPI3キナーゼに非依存的であった。その後、PI3Pのエフェクターと考えられるDFCP1、WIPI-1がリクルートされ、最終的にAtg12-Atg5-Atg16L複合体とLC3-PEが加わってオートファゴソーム形成が完了するというモデルを作るに至った。その過程で、PI3キナーゼ阻害剤を用いてオートファゴソーム形成を初期ステップで止めると、そこに小胞体タンパク質であるVMP-1が共存することを見いだした。このことはオートファゴソーム形成にはVMP-1を含む微小ドメインが重要な役割を果たしていることを示唆する。このドメインは小胞体のExit siteやERGICなどの既存の構造体とは直接関係無いため、新規の特殊なドメインである可能性が考えられた。またこの解析には含まれなかったAtg2の哺乳類ホモログとしてのAtg2-1、Atg2-2の同定にも成功しそれらがオートファゴソーム形成に必要であることも明らかにした。

  • Research Products

    (10 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dynein- and activity-dependent retrograde transport of autophagosomes in neuronal axons.2010

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

      Autophagy 6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autophagyの分子機構とその生物学的意義2010

    • Author(s)
      渡邉(浅野)貴子
    • Journal Title

      Diabetes Frontier 21

      Pages: 36-40

  • [Journal Article] Atg101, a novel mammalian autophagy protein interacting with Atg13.2009

    • Author(s)
      Hosokawa, N.
    • Journal Title

      Autophagy 5

      Pages: 973-979

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A receptor for eating mitochondria.2009

    • Author(s)
      Ishihara, N
    • Journal Title

      Dev.Cell 17

      Pages: 1-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atg14 and UVRAG : Mutually exclusive subunits of mammalian Beclin 1-PI3K complexes.2009

    • Author(s)
      Itakura, E.
    • Journal Title

      Autophagy 5

      Pages: 534-536

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 哺乳類オートファジータンパク質の階層構造2009

    • Author(s)
      板倉英祐
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20091021-20091024
  • [Presentation] 哺乳類ULK1-Atg13-FIP200複合体の新たな構成因子Atg101の発見2009

    • Author(s)
      細川奈生
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20091021-20091024
  • [Presentation] Molecular mechanism of autophagy regulation2009

    • Author(s)
      Noboru Mizushima
    • Organizer
      The 4th International Congress on Stress Responses in Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      20091006-20091009
  • [Presentation] Molecular mechanism of autophagy induction and autophagosome formation in mammalian cells2009

    • Author(s)
      Noboru Mizushima
    • Organizer
      The EMBO Conference on Autophagy : Cell Biology, Physiology and Pathology
    • Place of Presentation
      Monte Verita, Switzerland
    • Year and Date
      2009-10-19
  • [Remarks]

    • URL

      http:www.tmd.ac.jp/med/phy2/phy2-J.html

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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