Study of alternative function of Golgi apparatus

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15082
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Sakurai Hajime 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, プロジェクト助教 (00796732)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: オートファジー / ライブイメージング

Outline of Final Research Achievements

There are two types of autophagy: conventional autophagy, which depends on Atg5 and whose isolation membranes originate from the ER membrane, and alternative autophagy, which functions independently of Atg5 and is closely associated with the Golgi apparatus but not the ER. The molecular mechanism of the latter type of autophagy is quite different from that of conventional autophagy, and therefore existing methods of analysis cannot be applied to the latter type of autophagy. This makes it difficult to analyze the mechanisms of alternative autophagy so far.
In this study, we first developed and published methods to visualize alternative autophagy. Using the developed method, we were able to compare two types of autophagy, and clarify the activity of alternative autophagy based on the Golgi apparatus.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果により、可視化手法の乏しかった新規オートファジーを簡便に可視化することが可能となった。新規オートファジーの進行度を判別することも可能となり、解析の遅れていた関連分子群の研究が加速することを期待できる。また、我々の先行研究から新規オートファジーは神経変性疾患との関連が深いことが明らかになっており、同疾患の機序の解明および新薬の開発への寄与が期待できる。さらに、同一細胞内における2種類のオートファジーの使い分けを明らかにした。一方のオートファジー経路の失調による疾患をもう一方のオートファジーを活性化することで機能補完するような治療法の開発にも期待している。