2023 Fiscal Year Annual Research Report
オートリソソーム形成における脂質修飾型ATG8の機能解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Multimode autophagy: Diverse pathways and selectivity |
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| Project/Area Number |
22H04635
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
本田 郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (10447948)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | オートファジー / リソソーム / 膜融合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、オートリソソーム形成過程に焦点を当て、哺乳類マクロオートファジーにおけるオートファジー関連（ATG）タンパク質ATG8のホスファチジルエタノールアミン（PE）修飾（以下、ATG8-PEと示す）の機能を解明することを目的とした。ATG8-PE化不全細胞でオートリソソーム形成が少ない理由が、リソソームの融合効率が低いためではないかという仮説を立て、これについて複数の繋留因子の関与を評価した。その結果、ATG8-PE化不全細胞においてEPG5とPLEKHM1の局在に変化が見られた。続いて、両繋留因子の同時欠損細胞を作製したところ、オートリソソーム形成が抑制されていることが分かった。これらの結果から、ATG8-PE化不全細胞におけるオートリソソーム形成不全の理由は、繋留因子EPG5, PLEKHM1のリクルート不足によるリソソーム融合不全であることが示唆された。また、オートファゴソームと他のオルガネラの位置関係を、アレイトモグラフフィーを用いた３次元電子顕微鏡画像から統計的に計測した。その結果、小胞体がもっとも近位に存在するオルガネラであることが分かった。これらの結果をまとめて論文発表した（Takahashi S. et al., Cell Struct Funct. 47:89-99 (2022) ）。さらに、形成過程のオートファゴソームの形を、アレイトモグラフフィーを用いた３次元電子顕微鏡画像から統計的に解析し、それを基にオートファゴソームの形態を数理モデルで説明した。この研究をまとめて論文発表した（Sakai Y. et al., Nat Commun. 15:91 (2024)）。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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