2013 Fiscal Year Annual Research Report
オルタナティブ・オートファジーモニターマウスの作出
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24659178
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
荒川 聡子 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (90415159)
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| Keywords | オルタナティブ・オートファジー / モニターマウス |
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| Research Abstract |
オートファジーは細胞内の不要なタンパク質やオルガネラを分解するシステムであり、細胞の飢餓や薬剤ストレスなどで誘導される。我々は、オートファジーに必須とされてきたAtg5やAtg7に依存しない新たなメカニズムによる「オルタナティブ・オートファジー」を発見した。このオートファジーの生理機能を解析する上で、いつ、どこでオートファジーが働いているのか、その局在解析をすることは必須である。しかし、これまで広く用いられてきた従来のオートファジーマーカーのLC3-GFPではオルタナティブ・オートファジーを同定することができないため、オルタナティブ・オートファジーの存在はこれまで見過ごされてきた。そこで本研究では、このオルタナティブ・オートファジーを可視化できるマウスの作製を行なった。
まず、オートリソソームを可視化できるトランスジェニックマウスを作製し、Atg5欠損マウスと交配することによって、オルタナティブ・オートファジーのみを観察できるマウスを作製した。その結果、心臓の弁形成などにオルタナティブ・オートファジーが関与している事が判明した。
我々はさらに、オルタナティブ・オートファジーの隔離膜がゴルジ体から形成される事を発見したため、ゴルジ体の動態を明らかにできるようにゴルジ分子の可視化マウスの作製に成功した。また、新たに同定したオルタナティブ・オートファジー関連分子に関しても、可視化マウスの作製に成功している。
これらのマウスを用いて、分化過程の赤血球を観察したところ、最終分化の直前でオルタナティブ・オートファジーが活性化し、これによってミトコンドリアが除去されることが判明した。実際に、オルタナティブ・オートファジー欠損マウスでは、赤血球にミトコンドリアが残存している。なお、これらの知見をまとめた論文はNature Communicationsに受理され、近々公表される予定である。
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