2024 Fiscal Year Annual Research Report
レセプター依存的マイトファジーの誘導制御と生理機能の解明
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23K23878
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
神吉 智丈 九州大学, 医学研究院, 教授 (50398088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 敬一 九州大学, 医学研究院, 助教 (30396981)
山下 俊一 九州大学, 医学研究院, 助教 (30529095)
福田 智行 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90415282)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの研究から、マイトファジーにはマイトファジーレセプターでミトコンドリア外膜に局在するBNIP3とNIXが重要な役割を果たしていることを明らかにした。今年度は、BNIP3とNIXがマイトファジー誘導のどのステップで働いているかを解析した。福島県立医大の和栗教授と共同研究で、HeLa細胞におけるマイトファジー誘導後の電子顕微鏡像（光-電子相関顕微鏡法）を取得したところ、隔離膜はミトコンドリア外膜に近接したところに形成され、ミトコンドリア外膜に沿って、他の細胞質成分が入り込む余地がない程度に近接して伸長していくことが明らかになった。一方で、マイトファジーレセプターであるBNIP3とNIXのダブルノックアウト（DKO）細胞では、ミトコンドリア上に小さな隔離膜（初期の隔離膜）は形成されるものの、その後のミトコンドリアに沿った伸長は認めなかった。蛍光顕微鏡観察でも、DKO細胞では野生型細胞と同様にマイトファジー誘導時にオートファジー因子のミトコンドリア上への集積は確認できた。こうしたことから、BNIP3とNIXは隔離膜とミトコンドリアをタイトに接着させながら伸長させる役割があり、オートファジー因子をミトコンドリア上に誘導する役割は持っていないであろうと考えられた。次に、BNIP3とNIXのミトコンドリア外膜上での局在を調べたところ、隔離膜伸長に合わせて、隔離膜部位に集積していることも明らかとなった。こうしたことから、マイトファジーレセプターBNIP3とNIXは、ミトコンドリア上での初期の隔離膜形成への関与は小さいが、隔離膜伸長の場に集積し、隔離膜とミトコンドリアを強固に繋ぎ止めながら隔離膜を伸長しミトコンドリアと包み込むことに寄与していることが解明された。
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