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2012 Fiscal Year Annual Research Report

オメガソーム細管構造の研究-サブミクロンレベルの形態学と分子機能

Research Project

Project/Area Number 24390048
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionFukushima Medical University

Principal Investigator

和栗 聡  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (30244908)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 雅哉  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (20446115)
亀高 諭  福島県立医科大学, 医学部, 講師 (10303950)
植村 武文  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (80548925)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsオートファジー / Atg / 繊維芽細胞 / オメガソーム / 隔離膜 / 電子線トモグラフィー
Research Abstract

オートファジー隔離膜の形成機序を明らかにすることを目的として、オートファゴソームの前駆構造であるオメガソーム細管構造を電子顕微鏡により解析し、以下の結果を得た。
1.野生型線維芽細胞において閉じようとしている隔離膜、約10プロファイルを対象として電子線トモグラフィーによる3次元立体構築を行った。その結果、オメガソーム細管の一部は近傍の小胞体および隔離膜と連続していることを見出した。このことは、オメガソーム細管が隔離膜と小胞体の間に介在する構造であることを示す。
2.Atg3-,Atg5-,Atg7-,Atg16L-,FIP200-欠損線維芽細胞について、オメガソーム細管の存在を調べたところ、FIP200-欠損線維芽細胞以外で明らかなオメガソーム細管を検出した。このことは同構造がAtg結合反応に依存せず、隔離膜形成の初期に関与することを示唆する。
3.線維芽細胞のみならず、他の培養細胞株(ARPE-19,Huh-1,NRK,HeLa)においてもオメガソーム細管が検出された。このことはオメガソーム細管が細胞種によらず広く存在する構造であることを示す。
4.上記1-3の結果は研究会や学会で発表した。また、現在論文投稿中である。
5.オメガソーム細管とオートファジー関連分子との関係を調べるために、mcherry-KDELR,GFP-DFCPI,GFP-WIPII等のコンストラクトを作製し、線維芽細胞に発現させてライブセルイメージングを行った。
その結果、GFP-DFCP1はER膜構造の局所的膨隆部に同部位を取り囲むリング上の構造として出現することが分かった。
6.本年度の成果としてオメガソーム細管が隔離膜生成の初期段階に関与することが分かったため、次年度では、この初期段階の構造検出法を開発し、光学顕微鏡および電子顕微鏡解析を進める。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

オメガソーム細管が小胞体および隔離膜と連続していることを明らかできたこと、そしてこの結果を各種学会・研究会で発表し、論文として投稿する段階までまとめることができたため。

Strategy for Future Research Activity

隔離膜形成の初期段階を形態学的に検出する手法を開発し、光学顕微鏡および電子顕微鏡解析を進める。論文などからオメガソーム生成に関連する分子候補を抽出し、オメガソーム細管との関係を調べる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

直接経費次年度使用額として166,707円を計上しているのは、24年度3月に発生した学会参加旅費、英文校正等の経理処理が間に合わなかったことによるため、研究計画の内容に変更を来すものではない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Atgl6Ll, an essential factor for canonical autophagy, participates in hormone secretion from PC12 cells independently of autophagic activity2012

    • Author(s)
      Ishibashi K.
    • Journal Title

      Mol Biol Cell

      Volume: 23 Pages: 3193-3202

    • DOI

      10.1091/mbc.E12-01-0010

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オメガソームの微細構造解析および隔離膜・小胞体との関係2013

    • Author(s)
      和栗聡
    • Organizer
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      香川
    • Year and Date
      2013-03-28
  • [Presentation] Fine sturucture of omegasome and its relationship to the ER and isolation membrane2012

    • Author(s)
      Waguri S
    • Organizer
      The 6th International Symposium on Autophagy
    • Place of Presentation
      沖縄(招待講演)
    • Year and Date
      2012-10-31
  • [Presentation] 電子線トモグラフィー法を用いたオートファゴソーム最終形成過程の微細構造解析2012

    • Author(s)
      山本雅哉
    • Organizer
      日本解剖学会 第58回東北・北海道連合支部学術集会
    • Place of Presentation
      山形
    • Year and Date
      2012-09-22
  • [Presentation] Morphological aspects of the biogenesis of ER-derived autophagic isolation membranes2012

    • Author(s)
      Waguri S
    • Organizer
      14th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry
    • Place of Presentation
      京都(招待講演)
    • Year and Date
      2012-08-28

URL: 

Published: 2014-07-16  

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