2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of a series of the molecular mechanism and physiological significance from induction of mitophagy to mitochondrial degradation
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21K05500
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
古川 健太郎 新潟大学, 医学部, 医学部准教授 (20754493)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / ミトコンドリア分裂 / マイトファジー / 酵母 / Atg44 / Dnm1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアを選択的に分解するマイトファジーは、酵母からヒトまで広く保存されたミトコンドリアの品質管理機構である。酵母において、カゼインキナーゼ2によるミトコンドリア外膜タンパク質Atg32のリン酸化はマイトファジーの進行に必須であり、このリン酸化はPpg1-Farホスファターゼ複合体によって拮抗的に阻害される。また、リン酸化Atg32が集積する部位がミトコンドリア分裂因子X依存的に局所的に分裂し、最終的に液胞内で分解される。本研究では、①Atg32のリン酸化制御機構、②ミトコンドリア分裂機構、③分解標的となるミトコンドリアに含まれる因子を解明することを目的としている。
2021年度は、Atg32のリン酸化制御において重要な役割を果たすFar複合体(Far3-Far7-Far8-Far9-Far10-Far11)のコアタンパク質であるFar8に着目した解析を進め、精製タンパク質を用いたプルダウンアッセイによって、Far8のC末領域のWD40リピートドメインがAtg32と直接結合することを明らかにした。
2022年度は、分裂因子Xの論文のリバイスとして、分裂因子X欠損株のマイトファジー非誘導時・誘導時における電子顕微鏡解析および超解像顕微鏡解析を行い、ミトコンドリア形態の詳細な画像を取得した。また、マイトファジー誘導時における分解されるタンパク質には偏りがあることを見出した。
2023年度は、分裂因子Xの論文がMolecular Cell誌にアクセプトされ、Atg44/mitofissinとして発表することができた。さらなるAtg44の解析を進め、通常のミトコンドリア分裂の際には、Atg44は既知の分裂因子であるダイナミン様タンパク質Dnm1と協調して機能することを見出した。
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[Journal Article] The mitochondrial intermembrane space protein mitofissin drives mitochondrial fission required for mitophagy.2023
Author(s)
Fukuda T, Furukawa K, Maruyama T, Yamashita SI, Noshiro D, Song C, Ogasawara Y, Okuyama K, Alam JM, Hayatsu M, Saigusa T, Inoue K, Ikeda K, Takai A, Chen L, Lahiri V, Okada Y, Shibata S, Murata K, Klionsky DJ, Noda NN, Kanki T.
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Journal Title
Molecular Cell
Volume: 83
Pages: 2045～2058.e9
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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