マルチモードオートファジー：多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解

• 研究領域: マルチモードオートファジー：多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解
• 研究課題/領域番号: 19H05705
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 小松 雅明 順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (90356254)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 122,980千円 (直接経費: 94,600千円、間接経費: 28,380千円); 2023年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2022年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2021年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円); 2020年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2019年度: 67,860千円 (直接経費: 52,200千円、間接経費: 15,660千円)
• キーワード: オートファジー / マルチモードオートファジー / マクロオートファジー / ミクロオートファジー / 膜透過型オートファジー / 細胞膜分解 / 選択的オートファジー / 細胞膜オートファジー

研究開始時の研究の概要

多様な経路で実行されるオートファジーやそれらによる選択的基質分解(マルチモードオートファジーと定義)は相互に関連し、細胞の環境適応、恒常性、分化などの幅広い細胞機能を制御すると考えられる。本研究では、マルチモードオートファジー領域における計画研究および公募研究の推進（企画調整）、支援、評価、そして若手研究者の育成、海外研究者との多岐にわたる共同研究のサポートを行い、オートファジー研究を新しいステージへ導き、次世代に発展させる。また同時に、それらの成果を広く社会に発信するための領域ホームページやフォーラムを整備する。

研究成果の概要

領域ホームページを随時更新し、領域のアピールを行った。論文紹介サイト オートファジーフォーラムには領域発足以降224件の論文が紹介されており、領域内の迅速な情報交換に寄与した。総括班会議を開催し、領域推進の問題点、計画等を議論し、順調な領域運営に貢献した。領域班会議、若手の会を毎年開催し、若手育成、研究者交流、領域内共同研究の推進に貢献した。オートファジーを主題とした10th International Symposium on Autophagyを開催し、本邦のオートファジー研究のプレセンスをアピールした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マルチモードオートファジーは細胞内で膜が新規に作られたり、特殊な形態変化を伴って分解に至ったりというような複雑で多様な膜動態を含む。したがって、本研究領域から明らかになったマルチモードオートファジーの分子基盤を足がかりにタンパク質と膜脂質が織りなす細胞機能が解明されれば、これまでにない細胞生物学の新基軸が生まれると考えられる。さらに、本研究領域から明らかになってきた多様な選択的オートファジーの作動原理や生理機能はがんや神経変性疾患といったオートファジー障害関連疾患の予防や治療に結びつくことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] The UFM1 system: Working principles, cellular functions, and pathophysiology (2024)
  • 著者名/発表者名: Komatsu Masaaki、Inada Toshifumi、Noda Nobuo N.
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 84 号: 1 ページ: 156-169
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2023.11.034
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vault-phagy: a phase-separation-mediated selective autophagy of vault, a non-membranous organelle (2023)
  • 著者名/発表者名: Kurusu Reo、Morishita Hideaki、Komatsu Masaaki
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 20 号: 2 ページ: 441-442
  • DOI: 10.1080/15548627.2023.2266996
  • 査読あり
• [雑誌論文] p62 bodies: cytosolic zoning by phase separation (2023)
  • 著者名/発表者名: Kurusu Reo、Morishita Hideaki、Komatsu Masaaki
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 175 号: 2 ページ: 141-146
  • DOI: 10.1093/jb/mvad089
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ATG9A supports Chlamydia trachomatis infection via autophagy-independent mechanisms (2023)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Suzuki, Tomoko Funakoshi, Keigo Kumagai, Masaaki Komatsu, Satoshi Waguri
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 11(5) 号: 5
  • DOI: 10.1128/spectrum.02774-23
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mechanistic insights into the roles of the UFM1 E3 ligase complex in ufmylation and ribosome-associated protein quality control (2023)
  • 著者名/発表者名: Ishimura Ryosuke、Ito Sota、Mao Gaoxin、Komatsu-Hirota Satoko、Inada Toshifumi、Noda Nobuo N.、Komatsu Masaaki
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 9 号: 33
  • DOI: 10.1126/sciadv.adh3635
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphorylation of phase‐separated p62 bodies by ULK1 activates a redox‐independent stress response (2023)
  • 著者名/発表者名: Ikeda Ryo、Noshiro Daisuke、Morishita Hideaki、Takada Shuhei、Kageyama Shun、Fujioka Yuko、Funakoshi Tomoko、Komatsu‐Hirota Satoko、Arai Ritsuko、Ryzhii Elena、Abe Manabu、Koga Tomoaki、Motohashi Hozumi、Nakao Mitsuyoshi、Sakimura Kenji、Horii Arata、Waguri Satoshi、Ichimura Yoshinobu、Noda Nobuo N、Komatsu Masaaki
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 42 号: 14
  • DOI: 10.15252/embj.2022113349
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Integrated proteomics identifies p62-dependent selective autophagy of the supramolecular vault complex (2023)
  • 著者名/発表者名: Kurusu Reo、Fujimoto Yuki、Morishita Hideaki、Noshiro Daisuke、Takada Shuhei、Yamano Koji、Tanaka Hideaki、Arai Ritsuko、Kageyama Shun、Funakoshi Tomoko、Komatsu-Hirota Satoko、Taka Hikari、Kazuno Saiko、Miura Yoshiki、Koike Masato、Wakai Toshifumi、Waguri Satoshi、Noda Nobuo N.、Komatsu Masaaki
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: － 号: 13 ページ: 1189-1205
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2023.04.015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cathelicidin LL-37 activates human keratinocyte autophagy through the P2X7, mechanistic target of rapamycin, and MAPK pathways (2023)
  • 著者名/発表者名: Ikutama R、Peng G、Tsukamoto S、Umehara Y、Trujillo-Paez JV、Yue H、Nguyen HLT、Takahashi M、Kageyama S、Komatsu M、Okumura K、Ogawa H、Ikeda Sh、Niyonsaba F
  • 雑誌名: Journal of Investigative Dermatology 巻: 143 号: 5 ページ: 751-761
  • DOI: 10.1016/j.jid.2022.10.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The UFM1 system regulates ER-phagy through the ufmylation of CYB5R3. (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishimura R, El-Gowily AH, Noshiro D, Komatsu-Hirota S, Ono Y, Shindo M, Hatta T, Abe M, Uemura T, Lee-Okada HC, Mohamed TM, Yokomizo T, Ueno T, Sakimura K, Natsume T, Sorimachi H, Inada T, Waguri S, Noda NN, Komatsu M.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 13 号: 1 ページ: 7857-7857
  • DOI: 10.1038/s41467-022-35501-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lack of Hepatic Autophagy Promotes Severity of Liver Injury but Not Steatosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Ding WX, Ni HM, Waguri S, Komatsu M.
  • 雑誌名: J Hepatol. 巻: 77(5) 号: 5 ページ: 1458-1459
  • DOI: 10.1016/j.jhep.2022.05.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Human β-defensin-3 attenuates atopic dermatitis-like inflammation through autophagy activation and the aryl hydrocarbon receptor signaling pathway (2022)
  • 著者名/発表者名: Peng G、Tsukamoto S、Ikutama R、Nguyen HLT、Umehara Y、Trujillo-Paez JV、Yue H、Takahashi M、Ogawa T、Kishi R、Tominaga M、Takamori K、Kitaura J、Kageyama S、Komatsu M、Okumura K、Ogawa H、Ikeda S、Niyonsaba F
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 132 号: 17
  • DOI: 10.1172/jci156501
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Central role for p62/SQSTM1 in the elimination of toxic tau species in a mouse model of tauopathy (2022)
  • 著者名/発表者名: Ono Maiko、Komatsu Masaaki、Ji Bin、Takado Yuhei、Shimojo Masafumi、Minamihisamatsu Takeharu、Warabi Eiji、Yanagawa Toru、Matsumoto Gen、Aoki Ichio、Kanaan Nicholas M.、Suhara Tetsuya、Sahara Naruhiko、Higuchi Makoto
  • 雑誌名: Aging Cell 巻: 21 号: 7
  • DOI: 10.1111/acel.13615
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Impaired GATE16-mediated exocytosis in exocrine tissues causes Sj?gren’s syndrome-like exocrinopathy (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Akiko、Iwaya Chihiro、Ogata Kenichi、Yoshioka Hiroki、Shim Junbo、Tanida Isei、Komatsu Masaaki、Tada Norihiro、Iwata Junichi
  • 雑誌名: Cellular and Molecular Life Sciences 巻: 79 号: 6 ページ: 307-307
  • DOI: 10.1007/s00018-022-04334-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Deficient Autophagy in Microglia Aggravates Repeated Social Defeat Stress-Induced Social Avoidance (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakai Mai、Yu Zhiqian、Hirayama Ryo、Nakasato Masa、Kikuchi Yoshie、Ono Chiaki、Komatsu Hiroshi、Nakanishi Miharu、Yoshii Hatsumi、Stellwagen David、Furuyashiki Tomoyuki、Komatsu Masaaki、Tomita Hiroaki
  • 雑誌名: Neural Plasticity 巻: 2022 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1155/2022/7503553
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of autophagy in liver diseases (2022)
  • 著者名/発表者名: Morishita Hideaki, Komatsu Masaaki
  • 雑誌名: Current Opinion in Physiology 巻: 30 ページ: 100594-100594
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] p62 bodies: phase separation, NRF2 activation, and selective autophagic degradation (2022)
  • 著者名/発表者名: Komatsu M.
  • 雑誌名: IUBMB Life 巻: 74(12) 号: 12 ページ: 1200-1208
  • DOI: 10.1002/iub.2689
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] p62：液ー液相分離、生理作用、オートファジー分解 (2024)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明
  • 学会等名: 東大医科研オートファジーミニシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] UFM1システムによる翻訳品質管理機構 (2024)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明
  • 学会等名: 第二回タンパク質シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Phase-separation and autophagy co-creating stress response (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: KEYSTONE SYMPOSIA on Molecular and Cellular Biology Autophagy and Disease
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Phase-separation and autophagy co-creating stress response (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: The Cancer Research Centre of Marseille Seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Phase-separation and autophagy co-creating stress response (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: 1th Scientific Days on Autophagy (Plenary lecture)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Phase-separation and autophagy co-creating stress response (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: Institut NeuroMyoGene Seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Phase-separation and autophagy co-creating stress response (2023)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会 特別シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 選択的オートファジーと液ー液相分離 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明
  • 学会等名: ERATO 水島細胞内分解ダイナミクスプロジェクト シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 選択的オートファジーと液ー液相分離 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明
  • 学会等名: 第17回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
  • 招待講演
• [学会発表] Phase-separated p62 body: formation, biological role and degradation (2023)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明
  • 学会等名: 第23回日本蛋白質学会年会
• [学会発表] 選択的オートファジー：p62液滴の形成、生理作用、分解 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明
  • 学会等名: 第89回日本生化学会東北支部例会・特別講演
  • 招待講演
• [学会発表] Selective autophagy of phase-separated p62: from molecular mechanism to pathophysiology (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: Seoul National University Seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Selective autophagy of phase-separated p62: from molecular mechanism to pathophysiology (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: KSBMB (Korean Society for Biochemistry and Molecular Biology) International Conference 2023
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Selective autophagy of phase-separated p62: from molecular mechanism to pathophysiology (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: Chungnam National University School of Medicine Seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 選択的オートファジー 分子から病態まで (2022)
  • 著者名/発表者名: 小松雅明 選択的オートファジー 分子から病態まで 日本Cell Death学会 特別講演
  • 学会等名: 日本Cell Death学会 特別講演
  • 招待講演
• [学会発表] Vault-phagy: selective autophagy of large cytoplasmic ribonucleoprotein particles, Vault (2022)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: EMBO Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Physiological importance of p62-phosphorylation in NRF2-activation (2022)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Komatsu
  • 学会等名: Frankfurt Conference on Quality Control in life Processes
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] UFM1システムによるER-phagy制御ーその異常と遺伝性脳症ー (2022)
  • 著者名/発表者名: 石村亮輔、小松雅明
  • 学会等名: 第64回日本小児神経学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Proteomic approaches to purified p62-bodies and selective autophagy-deficient mice identify a novel substrate for p62-mediated selective autophagy (2022)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Morishita*, Reo Kurusu*, Yuki Fujimoto*, Shuhei Takada, Masaaki Komatsu
  • 学会等名: 10th International Symposium on Autophagy
  • 国際学会
• [備考] 順天堂大学大学院医学研究科 器官・細胞生理
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/kikan_saibou/
• [備考] 文部科学省 科研費 新学術領域研究 マルチモードオートファジー
  • URL: https://proteolysis.jp/multimode_autophagy/
• [備考] マルチモードオートファジー 多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解
  • URL: https://proteolysis.jp/multimode_autophagy/
• [備考] 順天堂大学医学部 生理学第二講座
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/kikan_saibou/
• [備考] 順天堂大学医学部生理学第二講座
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/kikan_saibou/
• [備考] 文部科学省 新学術領域研究 マルチモードオートファジー 多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解
  • URL: http://proteolysis.jp/multimode_autophagy/
• [学会・シンポジウム開催] 10th International Symposium on Autophagy (2022)
• [学会・シンポジウム開催] 10th International Symposium on Autophagy (2022)