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オートファジーに必須なタンパク質Atg8の脂質修飾機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 09J01949
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 健次  北海道大学, 大学院・生命科学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードオートファジー / Atg8 / Atg7 / X線結晶構造解析 / NMR / 結晶構造
研究概要

昨年度に引き続き、出芽酵母Atg7単体およびAtg7CTD-Atg8複合体の立体構造の精密化を行なった。また、結晶構造からはAtg8とAtg7のadenylation domain間の相互作用の情報を得ることができたが、変異体解析によってAtg7はadenylation domainによる認識に先立って、C末端領域によってAtg8を捕まえていることが示唆された。しかし、この相互作用に関しては結晶構造からは十分な情報が得られなかったため、Atg7のC末端ペプチドを作成しAtg8との複合体構造をNMRを用いて明らかにした。これらの構造情報と各種変異体を用いたin vitroでの解析によって、Atg7はこれまで研究されてきたcanonical E1とはユビキチン様タンパク質の活性化の機構が大きく異なることを明らかにした。まず、Atg7はそのC末端領域によってAtg8を捕らえ、その後活性化の活性中心である自身のadenylation domainへと移行させるという二段階の認識機構を持つことを示した。また、活性化されたAtg8はE2分子であるAtg3へとtransの機構によって受け渡されていることを示した。これらのcanonical E1とは大きく異なったAtg7の特徴は今後オートファジーにおけるAtg8系とAtg12系の役割を明らかにするうえで重要であると考えられる。また、他のE1と大きく異なる立体構造および活性化の分子機構はAtg7特異的阻害剤を作成するうえで重要な情報といえる。本年度は上記の研究の結果をまとめ、学術誌Molecular Cellにて発表を行なった。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Structural basis of Atg8 activation by a homodimeric E1, Atg72011

    • 著者名/発表者名
      Noda N.N., Satoo K., Fujioka Y., Kumeta H., Ogura K., Nakatogawa H., Ohsumi Y., Inagaki F.
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 44 号: 3 ページ: 462-475

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2011.08.035

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Crystal structure of Saccharomyces cerevisiae Atg7 essential for autophagy2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤健次
    • 学会等名
      BMB2010
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫)
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] STRUCTURAL INSIGHT INTO THE REGULATION MECHANISM OF HUMAN Atg4B ACTIVITY2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤健次
    • 学会等名
      5th Intermational Symposium on Autophagy
    • 発表場所
      大津プリンスホテル(滋賀)
    • 年月日
      2009-07-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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