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オートファジーに必須なPASの生化学的解析による膜形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J08262
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 機能生物化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

鈴木 翔  東京工業大学, 生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2012年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードオートファジー / PAS / Atg13
研究実績の概要

オートファジーは真核生物が普遍的に備える細胞内分解系である。細胞は栄養飢餓に陥ると、オートファジーを誘導し、自身の細胞質成分を分解・再利用することにより、飢餓時の生存維持に重要な役割をはたしていることが明らかとなっているが、オートファジーを誘導する分子メカニズムの詳細は不明な点が多い。
出芽酵母では、オートファジーが誘導されると、多くのAtgタンパク質が液胞近傍の1点に局在し、オートファゴソームの形成を媒介するPAS (pre-autophagosomal structure)を構築する。PAS形成において最上流に位置するのが、足場となるAtg1複合体の形成である。Atg1複合体はAtg1, Atg13, Atg17, Atg29, Atg31から構成され、Atg13は複合体形成に中心的な役割を担う。Atg13は構造的特徴によって、N末端のHORMAドメイン, C末端の天然変性領域と大きく2つに分けられる。これまで、申請者らはC末端の天然変性領域がAtg1複合体の形成に必須な役割をはたすことを報告してきた。一方、N末端のHORMAドメインもオートファジーに必須な領域だが、その分子機能はよく分かっていなかった。
昨年度、申請者はAtg13のHORMAドメインと物理的に相互作用する因子を探索し、Atg9と結合することを見出していた。Atg9はゴルジ体由来の小胞(Atg9ベシクル)に局在する膜タンパク質である。Atg9ベシクルはAtg1複合体が形成すると、PASに局在し、膜形成の核として機能する。本年度は変異解析を行い、HORMAドメインが飢餓に応答してAtg9ベシクルをPASへとリクルートするのに機能することが見出した。以上の研究成果はProc. Natl. Acad. Sci. USA誌に受理された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Atg13 HORMA domain recruits Atg9 vesicles during autophagosome formation2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki SW, Yamamoto H, Oikawa Y, Kondo-Kakuta C, Kimura Y, Hirano H, Ohsumi Y.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 112(11) 号: 11 ページ: 3350-3355

    • DOI

      10.1073/pnas.1421092112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis of starvation-induced assembly of the autophagy initiation complex2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagy-related protein 32 acts as autophagic degron and directly initiates mitophagy2012

    • 著者名/発表者名
      Noriko Kondo-Okamoto, Nobuo N. Noda, Sho W Suzuki, Hitoshi Nakatogawa, Ikuko Takahashi, Miou Matsunami, Ayako Hashimoto, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Koji Okamoto
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 287 号: 13 ページ: 10631-10638

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.299917

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Autophagy-Related Protein Kinase Atg1Interacts with the Ubiquitin-Like ProteinAtg8 via the Atg8 Family Interacting Motif to Facilitate Autophagosome Formation2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Nakatogawa, Shiran Ohbayashi, Machiko Sakoh-Nakatogawa, Soichiro Kakuta, Sho W. Suzuki, Hiromi Kirisako, Chika Kondo-Kakuta, Nobuo N. Noda, Hayashi Yamamoto, Yoshinori Ohsumi
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 287 号: 34 ページ: 28503-28507

    • DOI

      10.1074/jbc.c112.387514

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of molecular mechanism of autophagy initiation.2014

    • 著者名/発表者名
      Sho W. Suzuki, Hayashi Yamamoto, Yuko Fujioka, Fuyuhiko Inagaki, Noda N. Nobuo, Yoshinori Ohsumi.
    • 学会等名
      The 15th IUBMB-24th FAOBMB-TSBMB International Conference
    • 発表場所
      Academia Sinica (China, Taipei)
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] “栄養飢餓に応答してオートファジーを誘導する分子メカニズムの解析”2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 翔, 藤岡優子, 山本林, 野田展生, 大隅良典
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2014-06-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Atg132012

    • 著者名/発表者名
      鈴木 翔
    • 学会等名
      オートファジー研究会
    • 発表場所
      掛川、静岡県
    • 年月日
      2012-05-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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