2020 Fiscal Year Annual Research Report
鉄濃度依存的なフェリチンのオートファジー経路選択性の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Multimode autophagy: Diverse pathways and selectivity |
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| Project/Area Number |
20H05319
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤田 宏明 京都大学, 医学研究科, 助教 (90738006)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フェリチン / オートファジー / 鉄 / NCOA4 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄貯蔵タンパク質であるフェリチンは鉄欠乏時にはAtg7依存性のマクロオートファジーにより分解されるが、鉄過剰時にはAtg7非依存性の別経路によりリソソームへと運ばれ分解される。本研究課題では鉄過剰時のフェリチン分解経路を解明することで、新規のリソソーム輸送経路を明らかにすると共に、細胞内鉄濃度によるリソソーム輸送経路選択性のメカニズム・生理的意義の解明を目指している。今年度は以下の解析を推進した。
(1)鉄過剰時のフェリチン分解に関与する因子の同定と解析
これまでに鉄過剰時のフェリチン分解を指標に全ゲノムを対象としたCRISPRスクリーニングを行い、鉄欠乏時でのフェリチンのオートファジーレセプターとして報告されているNCOA4をはじめ、多数の制御因子を多数同定している。既に二次スクリーニングを行い、鉄過剰時のフェリチン分解のみに関与する因子も同定しているので、それら解析を通して鉄過剰時におけるAtg7非依存性経路・生理的意義を明らかにする予定である。
(2)細胞内鉄濃度によるリソソーム輸送経路選択性のメカニズム解明
スクリーニングにより、鉄欠乏時のオートファジーレセプターであるNCOA4が鉄過剰時の分解にも寄与していたことから、NCOA4の鉄欠乏・鉄過剰時における挙動に着目して解析した。その結果、NCOA4が鉄過剰時には細胞内局在が変化することを見出した。現在、鉄過剰時におけるNCOA4の細胞内局在変化のメカニズム、また上記の鉄過剰時のフェリチン分解のみに関与する因子との関連を探索しており、得られた結果を論文投稿準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CRISPRスクリーニングにより鉄過剰時のフェリチン分解に関与する因子を探索したところ、鉄欠乏時のオートファジーレセプターであるNCOA4が鉄過剰時の分解にも寄与していたことから、NCOA4の鉄欠乏・鉄過剰時における挙動に着目して解析した。その結果、NCOA4が鉄過剰時には細胞内局在が変化することを見出した。これまでに鉄過剰時におけるNCOA4の細胞内局在変化のメカニズム、鉄過剰時にフェリチン分解のみに関与する因子との関連を解析し、得られた結果を論文投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
鉄過剰時のフェリチン分解のみに関与する因子のさらなる解析を行い、Atg7非依存性のリソソーム輸送経路を明らかにするとともに、その因子の欠損細胞の解析から鉄過剰時のフェリチン分解の生理的意義の解明を行う。またNCOA4の鉄過剰時の細胞内局在変化について、精製タンパク質を用いた試験管内反応系により詳細なメカニズムを解析する予定である。
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