Elucidation of endosoome formation mechanism regulated at the TGN

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06157
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases (2023); Tokyo University of Science (2021-2022)
• Principal Investigator: Nagano Makoto 国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (50572715)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: エンドソーム / トランスゴルジネットワーク / Rab5 / 出芽酵母

Outline of Final Research Achievements

In this study, I attempted to clarify the molecular mechanism underlying the activation of Rab5 homolog Vps21p at the trans-Golgi network (TGN) and its role in Vps21p-enriched endosome formation in the budding yeast. I revealed that three types of TGN-localized clathrin adaptors;AP-1 complex, GGA adaptors, and Epsin homolog Ent3p/Ent5p; each play distinct roles in the process of Vps21p activation (Nagano et al., 2023, JCS). These findings promote our understanding of the molecular mechanisms regulating endosome formation and maturation, which are well conserved across eukaryotes, leading to establish promising therapeutic strategies for various diseases involving endosome and the related organelles.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

エンドソームは、神経伝達や抗原提示など、多様な役割を担う。病理的にも、コロナウイルスなどの病原ウイルスや細菌の侵入経路に位置するため、その感染機構の解明や治療法開発の標的として研究されている。また、細胞-細胞外基質間接着の再編成やエクソソーム分泌を介してがん浸潤・転移に寄与するものである。さらに、siRNAなどを結合したナノ粒子の医療応用が進められているが、このようなナノ粒子がエンドソームに蓄積する性質を有するため、この解決が臨床応用上の課題となっている。本研究の成果は、エンドソームの形成・成熟機構の完全解明につながるもので、学術的にも医療応用上も重要な学術的基盤となるものと考えられる。