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2013 Fiscal Year Annual Research Report

オートファジーにおける膜の起源:オルガネラバイオジェネシスの解明

Research Project

Project/Area Number 23247034
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

吉森 保  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60191649)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsオートファゴソーム / 小胞体 / ミトコンドリア / 再循環エンドソーム / 膜の起源 / Atg9 / ゴルジ体 / オルガネラ
Research Abstract

細胞内大規模分解システム・オートファジーは、発生・分化から、がん・神経変性・感染症等の抑制まで多岐に亘る機能を持つ。オートファジーを遂行する膜オルガネラであるオートファゴソームは、他のオルガネラとは異なり常に新たに形成されるが、どこからそれが現れるのか40年来論争の的となってきた。本研究では、応募者が最近見いだした小胞体のオートファゴソーム形成への関与を手がかりに集中的かつ統合的な解析を展開し、オートファジー分野における最大の謎「膜の起源」問題について最終的な決着をつけることを目的とした。平成24年度に、オートファゴソームが小胞体-ミトコンドリア接触点で形成されているという決定的な証拠を得て目的をほぼ達成したので、平成25年度はさらなる解析を行った。その結果、以下の成果を得た。
オートファゴソーム形成に必要な膜タンパク質Atg9は、普段はゴルジ体に局在し必要に応じて一過性にオートファゴソーム膜に現れるので、輸送小胞により何かを運んでいる可能性がある。輸送シグナルと思われる配列に変異を導入してAtg9-KO細胞に発現させると、野生型のようにオートファジーを回復できないことが判明したので、その変異Atg9を用いて詳細な解析を行った結果、Atg9が再循環エンドソームを経由することがオートファゴソーム形成に必要であることが判明した。本研究の全ての結果を総合すると、オートファゴソーム形成には、少なくとも3つのオルガネラ、小胞体、ミトコンドリア、再循環エンドソームが関わることが結論される。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Structural Basis of the Autophagy-Related LC3/Atg13 LIR Complex: Recognition and Interaction Mechanism.2014

    • Author(s)
      Suzuki H, Tabata K, Morita E, Kawasaki M, Kato R, Dobson RC, Yoshimori T, Wakatsuki S.
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 22 Pages: 47-58

    • DOI

      10.1016/j.str.2013.09.023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recruitment of the autophagic machinery to endosomes during infection is mediated by ubiquitin.2013

    • Author(s)
      Fujita N, Morita E, Itoh T, Tanaka A, Nakaoka M, Osada Y, Umemoto T, Saitoh T, Nakatogawa H, Kobayashi S, Haraguchi T, Guan JL, Iwai K, Tokunaga F, Saito K, Ishibashi K, Akira S, Fukuda M, Noda T, Yoshimori T.
    • Journal Title

      J Cell Biol.

      Volume: 203 Pages: 115-128

    • DOI

      10.1083/jcb.201304188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autophagy Induced by HIF1α Overexpression Supports Trophoblast Invasion by Supplying Cellular Energy.2013

    • Author(s)
      Yamanaka-Tatematsu M, Nakashima A, Fujita N, Shima T, Yoshimori T, Saito S.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 8 Pages: e76605

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0076605

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phosphorylation of p62 Activates the Keap1-Nrf2 Pathway during Selective Autophagy.2013

    • Author(s)
      Ichimura Y, Waguri S, Sou YS, Kageyama S, Hasegawa J, Ishimura R, Saito T, Yang Y, Kouno T, Fukutomi T, Hoshii T, Hirao A, Takagi K, Mizushima T, Motohashi H, Lee MS, Yoshimori T, Tanaka K, Yamamoto M, Komatsu M.
    • Journal Title

      Mol Cell.

      Volume: 51 Pages: 618-31

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2013.08.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TRAPPIII is responsible for the vesicular transport from early endosomes to the Golgi apparatus that facilitates Atg9 cycling in autophagy.2013

    • Author(s)
      Shirahama-Noda K, Kira S, Yoshimori T, Noda T.
    • Journal Title

      J Cell Sci.

      Volume: 126 Pages: 4963-73

    • DOI

      10.1242/jcs.131318

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autophagy sequesters damaged lysosomes to control lysosomal biogenesis and kidney injury.2013

    • Author(s)
      Maejima I, Takahashi A, Omori H, Kimura T, Takabatake Y, Saitoh T, Yamamoto A, Hamasaki M, Noda T, Isaka Y, Yoshimori T.
    • Journal Title

      EMBO J.

      Volume: 32 Pages: 2336-47

    • DOI

      10.1038/emboj.2013.171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autophagy Has a Significant Role in Determining Skin Color by Regulating Melanosome Degradation in Keratinocytes.2013

    • Author(s)
      Murase D, Hachiya A, Takano K, Hicks R, Visscher MO, Kitahara T, Hase T, Takema Y, Yoshimori T.
    • Journal Title

      J Invest Dermatol.

      Volume: 133 Pages: 2416-24

    • DOI

      10.1038/jid.2013.165

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] New insights into autophagosome formation2014

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      9th International EMBO-Annaberg Conference on Protein and lipid function in secretion and endocytosis
    • Place of Presentation
      Goldegg am See, Austria
    • Year and Date
      20140118-20140118
    • Invited
  • [Presentation] New insights into membrane dynamics in autophagy2014

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      APOCB Congress and ASCB Workshops
    • Place of Presentation
      Biopolis, Singapore
    • Year and Date
      2014-02-25
  • [Presentation] オートファジー:疾患に対抗する細胞内自己分解システム2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第25回日本色素細胞学会学術大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      20131116-20131116
    • Invited
  • [Presentation] Mammalian autophagy: its machinery, membrane dynamics, and role in diseases2013

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      Argentine Society for Biochemistry and Molecular Biology scientific meeting (SAIB 2013)
    • Place of Presentation
      the Fundacion Leloir, Buenos Aires, Argentina
    • Year and Date
      20131107-20131107
    • Invited
  • [Presentation] Insights into membrane dynamics in mammalian autophagy2013

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      Buenos Aires Conference 2013
    • Place of Presentation
      University of Buenos Aires, Argentina
    • Year and Date
      20131105-20131105
    • Invited
  • [Presentation] New Insights into Selective Autophagy2013

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      The 3rd Sino-Japan Symposium on Autophagy
    • Place of Presentation
      The Dunhuang International Hotel, China
    • Year and Date
      20131015-20131015
    • Invited
  • [Presentation] オートファジーと疾患2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第24回近畿リウマチ病研究会
    • Place of Presentation
      大阪グランフロント
    • Year and Date
      20131012-20131012
    • Invited
  • [Presentation] オートファジーの膜動態制御機構2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第72回日本癌学会学術総会・シンポジウムS10“がんとオートファジー”
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20131003-20131003
    • Invited
  • [Presentation] Lysosome homeostasis: damaged lysosomes are selectively eliminated by autophagy2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130911
    • Invited
  • [Presentation] New Insights into Membrane Biogenesis and Selectivity in Autophagy2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第5回都医学研国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都医学総合研究所
    • Year and Date
      20130910-20130910
    • Invited
  • [Presentation] 16 years of autophagy: towards understanding the intracellular self-degradation system sustaining life2013

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      Viikki Biocenter Monday Lectures Fall 2013
    • Place of Presentation
      Universty of Helsinki, Finland
    • Year and Date
      20130902-20130902
    • Invited
  • [Presentation] 細胞の守護者オートファジー:分子機構、膜動態、疾患との関わり2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第60回毒素シンポジウム
    • Place of Presentation
      楓香荘、宍粟市、兵庫県
    • Year and Date
      20130718-20130718
    • Invited
  • [Presentation] オートファジー:分子機構と疾患における役割2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第8回大阪消化器フォーラム
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル大阪
    • Year and Date
      20130705-20130705
    • Invited
  • [Presentation] Insights into membrane dynamics in autophagy2013

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      Ubiquitin and Autophagy 2013
    • Place of Presentation
      De Rode Hoed, Amsterdam, The Netherlands
    • Year and Date
      20130627-20130627
    • Invited
  • [Presentation] オートファゴソームはどこから来るのか2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第65回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      ウィンクあいち(愛知県産業労働センター)、名古屋市
    • Year and Date
      20130619-20130619
    • Invited
  • [Presentation] 細胞の守護者オートファジー:分子機構と疾患における役割2013

    • Author(s)
      吉森 保
    • Organizer
      第77回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学理学南館 坂田・平田ホール
    • Year and Date
      20130525-20130525
    • Invited
  • [Presentation] Mechanistic insights into membrane dynamics in autophagy2013

    • Author(s)
      Tamotsu Yoshimori
    • Organizer
      The 2013 Cold Spring Harbor Asia Conference
    • Place of Presentation
      Suzhou Dushu Lake Conference Center, China
    • Year and Date
      2013-11-19
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/yoshimori/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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