オートファジーを担うAtgタンパク質群の構造基盤

• 研究領域: オートファジーの集学的研究：分子基盤から疾患まで
• 研究課題/領域番号: 25111004
• 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: 公益財団法人微生物化学研究会
• 研究代表者: 野田 展生 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 部長 (40396297)
• 研究期間 (年度): 2013-06-28 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 126,490千円 (直接経費: 97,300千円、間接経費: 29,190千円); 2017年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円); 2016年度: 23,790千円 (直接経費: 18,300千円、間接経費: 5,490千円); 2015年度: 24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円); 2014年度: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円); 2013年度: 35,230千円 (直接経費: 27,100千円、間接経費: 8,130千円)
• キーワード: オートファジー / 結晶構造 / リン酸化 / 選択的オートファジー / 構造生物学 / 高次会合体 / Atg101 / Atg8 / Atg1複合体 / Atg13 / Atg17 / 飢餓応答

研究成果の概要

オートファジーの始動を司るAtg1複合体およびAtg101、オートファゴソーム形成と積荷認識に関わるAtg8の線虫ホモログ群、酵母における選択的オートファジーの積荷Ape1およびその選択的アダプターAtg19等の立体構造をX線結晶構造解析法により決定した。構造情報に基づいた機能解析を行なうことで、飢餓によるオートファジー始動のメカニズム、高等生物におけるAtg8ホモログ間の機能分担、蛋白質凝集体の選択的オートファジーにおける凝集体認識機構などを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] NIBS(China)
• [国際共同研究] NINDS(米国)
• [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences/Nankai University/Anhui Medical University(China)
• [雑誌論文] Atg7 Activates an Autophagy-Essential Ubiquitin-like Protein Atg8 through Multi-Step Recognition (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Masaya、Satoo Kenji、Suzuki Hironori、Fujioka Yuko、Ohsumi Yoshinori、Inagaki Fuyuhiko、Noda Nobuo N.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 巻: 430 号: 3 ページ: 249-257
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2017.12.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endosomal Rab cycles regulate Parkin-mediated mitophagy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamano K, Wang C, Sarraf SA, Münch C, Kikuchi R, Noda NN, Hizukuri Y, Kanemaki MT, Harper W, Tanaka K, Matsuda N, Youle RJ.
  • 雑誌名: eLife 巻: 7
  • DOI: 10.7554/elife.31326
  • NAID: 120006457172
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] オートファジーを制御するタンパク質群の構造と機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 76 ページ: 12-19
  • NAID: 40021446305
• [雑誌論文] Autophagy-regulating protease Atg4: structure, function, regulation and inhibition. (2017)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, T. and *Noda, N. N.
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 71 号: 1 ページ: 72-78
  • DOI: 10.1038/ja.2017.104
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biophysical characterization of Atg11, a scaffold protein essential for selective autophagy in yeast (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H. and *Noda, N. N.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 8 号: 1 ページ: 110-116
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12355
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] オートファジーの始動機構を観る (2017)
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 262 ページ: 373-378
• [雑誌論文] Structural biology of the Cvt pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki A, Noda NN
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 巻: 429 号: 4 ページ: 531-542
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2017.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural biology of the core autophagy machinery. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H, Osawa T, Fujioka Y, Noda NN
  • 雑誌名: Current Opinion in Structural Biology 巻: 43 ページ: 10-17
  • DOI: 10.1016/j.sbi.2016.09.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Intrinsically Disordered Protein Atg13 Mediates Supramolecular Assembly of Autophagy Initiation Complexes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto H, Fujioka Y, Suzuki SW, Noshiro D, Suzuki H, Kondo-Kakuta C, Kimura Y, Hirano H, Ando T, Noda NN, Ohsumi Y
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 38 号: 1 ページ: 86-99
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2016.06.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural mechanisms of receptor-mediated selective autophagy of aggregated aminopeptidase I. (2016)
  • 著者名/発表者名: Akinori Yamasaki, Yasunori Watanabe, Wakana Adachi, Kuninori Suzuki, Kazuaki Matoba, Hiromi Kirisako, Hiroyuki Kumeta, Hitoshi Nakatogawa, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki and Nobuo N. Noda
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 16 号: 1 ページ: 19-27
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.05.066
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Atg101: Not Just an Accessory Subunit in the Autophagy-initiation Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: Noda, N.N., Mizushima, N.
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 41 号: 1 ページ: 13-20
  • DOI: 10.1247/csf.15013
  • NAID: 130005126756
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Small differences make a big impact: Structural insights into the differential function of the 2 Atg8 homologs in C. elegans. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wu, F., Wang, P., Shen, Y., Noda, N. N., Zhang, H.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 12 号: 3 ページ: 606-607
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1137413
  • 国際共著
• [雑誌論文] Structure of the Atg101-Atg13 complex reveals essential roles of Atg101 in mammalian autophagy initiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Kaizuka, T., Mizushima, N., Noda, N. N.
  • 雑誌名: Nature Structural & Molecular Biology 巻: 22 号: 7 ページ: 572-580
  • DOI: 10.1038/nsmb.3036
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural basis of the differential function of the two C. elegans Atg8 homologs, LGG-1 and LGG-2, in autophagy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wu, F., Watanabe, Y., Guo, X. Y., Qi, X., Wang, P., Zhao, H. Y., Wang, Z., Fujioka, Y., Zhang, H., Ren, J. Q., Fang, T. C., Shen, Y. X., Feng, W., Hu, J. J., Noda, N. N., Zhang, H.
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 60 号: 6 ページ: 914-929
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2015.11.019
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The thermotolerant yeast Kluyveromyces marxianus is a useful organism for structural and biochemical studies of autophagy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H., Shima, T., Yamaguchi, M., Mochizuki, Y., Hoshida, H., Kakuta, S., Kondo-Kakuta, C., Noda, N. N., Inagaki, F., Itoh, T., Akada, R., Ohsumi, Y.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 49 ページ: 29506-29518
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.684233
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mechanisms of autophagy (2015)
  • 著者名/発表者名: Noda, N. N., Inagaki, F.
  • 雑誌名: Annual Review of Biophysics 巻: 44 号: 1 ページ: 101-122
  • DOI: 10.1146/annurev-biophys-060414-034248
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Atg1 family kinases in autophagy initiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Noda, N. N., Fujioka, Y.
  • 雑誌名: Cellular and Molecular Life Sciences 巻: 72 号: 16 ページ: 3083-3096
  • DOI: 10.1007/s00018-015-1917-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Open and closed HORMAs regulate autophagy initiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Kaizuka, T., Mizushima, N., Noda, N.N.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 11 号: 11 ページ: 2123-2124
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1091144
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] オートファジーの始動を制御する複合体の立体構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤岡優子、野田展生
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 巻: 57 号: 3 ページ: 191-197
  • DOI: 10.5940/jcrsj.57.191
  • NAID: 130005085906
  • ISSN: 0369-4585, 1884-5576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 高等生物のオートファジー始動に必須な因子Atg101の構造と機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木浩典、野田展生
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 巻: 57 号: 6 ページ: 324-330
  • DOI: 10.5940/jcrsj.57.324
  • NAID: 130005115747
  • ISSN: 0369-4585, 1884-5576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural basis of starvation-induced assembly of the autophagy initiation complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuko Fujioka, Sho W Suzuki, Hayashi Yamamoto, Chika Kondo-Kakuta, Yayoi Kimura, Hisashi Hirano, Rinji Akada, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N Noda
  • 雑誌名: NATURE STRUCTURAL & MOLECUIAR BIOLOGY 巻: 21(発表確定) 号: 6 ページ: 513-521
  • DOI: 10.1038/nsmb.2822
  • 査読あり
• [雑誌論文] オートファゴソームの形成にかかわるタンパク質の構造と分子機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野田展生，稲垣冬彦
  • 雑誌名: 領域融合レビュー 巻: 3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] オートファジーの作動機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野田展生、稲垣冬彦
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 1612-1616
• [雑誌論文] オートファジーの構造生物学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 雑誌名: 生化学 巻: 85 ページ: 762-774
  • NAID: 10031202188
• [学会発表] オートファジー初期過程の試験管内再構成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 構造生物学から迫るオートファジーの分子機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 2016年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場，茨城県つくば市
  • 年月日: 2017-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] 構造生物学から迫るオートファジーの分子機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 学会等名: 平成29年度第１回構造生物学研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 天然変性タンパク質Atg13 によるオートファジー始動の制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 学会等名: 第17 回日本蛋白質科学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of helical AIMs as a novel type of Atg8-interacting motif. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nobuo N. Noda
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Autophagy
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NMRとX線結晶解析の協業から迫るオートファジーの分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田展生，稲垣冬彦
  • 学会等名: 第55回NMR討論会
  • 発表場所: 広島国際会議場，広島県広島市
  • 年月日: 2016-11-18
  • 招待講演
• [学会発表] Atg1複合体の動的構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 第10回オートファジー研究会
  • 発表場所: NASPA ニューオータニ，新潟県越後湯沢市
  • 年月日: 2016-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] Structural insights into autophagy machineries (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: リエゾンラボ研究会
  • 発表場所: 熊本大学発生医学研究所，熊本県熊本市
  • 年月日: 2016-11-02
  • 招待講演
• [学会発表] オートファジー始動複合体の構造基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ，京都府京都市
  • 年月日: 2016-06-17
  • 招待講演
• [学会発表] オートファジーの構造生物学的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 第58回構造生物応用研究会
  • 発表場所: 東京大学山上会館，東京都文京区
  • 年月日: 2016-06-01
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis of the Cvt pathway (2016)
  • 著者名/発表者名: Nobuo N. Noda
  • 学会等名: The 4th Sino-Japan Symposium on Autophagy
  • 発表場所: Chinese Academy of Science, Beijing, China
  • 年月日: 2016-04-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structural basis of the autophagy initiating PAS assembly. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nobuo N. Noda
  • 学会等名: Gordon Research Conference: Autophagy in Stress, Development & Disease
  • 発表場所: Ventura Beach Marriott, Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2016-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] 選択的オートファジーの構造生物学的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 第9回オートファジー研究会
  • 発表場所: 淡路夢舞台，兵庫県淡路市
  • 年月日: 2015-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] オートファジーの始動を担うAtg1/ULK複合体の構造と機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 第53回 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス，石川県金沢市
  • 年月日: 2015-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] オートファジーによる選択的蛋白質分解の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 第15回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: あわぎんホール，徳島県徳島市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis of the autophagy-initiating Atg1 complex (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujioka, Y., Suzuki, S. W., Yamamoto, H., Kimura, Y., Hirano, H., Ohsumi, Y., Noda, N. N.
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Autophagy
  • 発表場所: Smoky Willow, Huangshan, China
  • 年月日: 2015-03-23
• [学会発表] Structure and regulation of the autophagy initiation complex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Noda, N. N.
  • 学会等名: The 16th Northeastern Asian Symposium on Autophagy: from Basic to Medicine
  • 発表場所: Westin Chosun Hotel Busan, Korea
  • 年月日: 2014-12-19
  • 招待講演
• [学会発表] Atg1複合体の構造基盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野田展生
  • 学会等名: 第8回オートファジー研究会
  • 発表場所: ガトーキングダムサッポロ，北海道札幌市
  • 年月日: 2014-11-10
  • 招待講演
• [学会発表] Structural insights into ubiquitin-like modifications essential for autophagy (2014)
  • 著者名/発表者名: Noda, N. N.
  • 学会等名: 23rd Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Palais des congres de Montreal, Montreal, Canada
  • 年月日: 2014-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis of autophagy initiation by starvation (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujioka, Y., Suzuki, S. W., Yamamoto, H., Kondo-Kakuta, C., Kimura, Y., Hirano, H., Akada, R., Inagaki, F., Ohsumi, Y., Noda, N. N.
  • 学会等名: The 4th Asia Pacific Protein Association Conference
  • 発表場所: ICC JEJU, Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2014-05-18
  • 招待講演
• [学会発表] オートファゴソームの形成と選択的積荷取り込みの構造基盤
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 学会等名: 第８６回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] 飢餓によるオートファジー始動の分子機構
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 学会等名: 細胞内ロジスティクスシンポジウム
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis of autophagy initiation by starvation.
  • 著者名/発表者名: Nobuo N. Noda
  • 学会等名: 3rd China-Japan Symposium on Autophagy
  • 発表場所: 敦煌国際ホテル（敦煌，中国）
  • 招待講演
• [学会発表] 飢餓によるオートファジー始動の分子機構
  • 著者名/発表者名: 野田 展生
  • 学会等名: 第7回オートファジー研究会
  • 発表場所: ヤマハリゾートつま恋（静岡県掛川市）
  • 招待講演
• [備考] 微生物化学研究所構造生物学研究部
  • URL: http://www.bikaken.or.jp/laboratories/structuralbiology/summary.html
• [備考] 微生物化学研究所 論文一覧
  • URL: http://www.bikaken.or.jp/research/publications/index.php
• [備考] 公益財団法人微生物化学研究会微生物化学研究所分子構造解析部
  • URL: http://www.bikaken.or.jp/laboratories/molecule/summary.html