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オルガネラの健常性を支えるオートファジー・脂質代謝の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07689
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

奥 公秀  京都大学, 農学研究科, 助教 (10511230)

研究協力者 安部 真人  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードオートファジー / カルジオリピン / 脂肪滴 / ペルオキシソーム / ミクロオートファジー / 液胞
研究成果の概要

本研究課題では、オルガネラの健常性を維持するための分子機構を明らかにすることを主たる目的とした。特に、ミトコンドリア、脂肪滴の健常性(恒常性)維持の分子機構について、脂質代謝およびオートファジーに着目した解析を進めた。
ミトコンドリア特有の脂質であるカルジオリピンの脂肪酸部分の組成を決定する要因として、タファジンと呼ばれる酵素が持つ基質特異性を明らかにした。オートファジー機能タンパク質であるAtg8が中性脂質分解(リポリシス)を抑制する働きをもつことを示した。さらに、ESCRTと呼ばれるタンパク質ファミリーに依存した、液胞膜の変形を伴うオートファジー(ミクロオートファジー)を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、カルジオリピンがいかにして不飽和脂肪酸鎖を多く含むリン脂質として合成されるのか、という問いについて、タファジンという、ヒトの疾患にも関与する酵素の基質特異性から答えを得られたことが大きな意義である。また、脂肪滴の量調節は細胞内の中性脂質量も左右する重要性をもつが、オートファジーに機能するタンパク質がこの量調節に機能するという発見は、哺乳類細胞にも共通するもので普遍的重要性を持つと考えられる。さらに、リソソーム(液胞)膜が直接変形して分解対象を取り込むミクロオートファジーの新たな分子機構を提示することができたことは、オートファジーの多様性理解に大きく貢献したと考えている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Peroxisomal Fba2p and Tal2p complementally function in the rearrangement pathway for xylulose 5-phosphate in the methylotrophic yeast Pichia pastoris2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Hirotaka、Kawase Takato、Oku Masahide、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi、Hayakawa Takashi、Nakagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 33-38

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.01.008

    • NAID

      40021953981

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolution from covalent conjugation to non-covalent interaction in the ubiquitin-like ATG12 system2019

    • 著者名/発表者名
      Pang, Y., Yamamoto, H., Sakamoto, H., Oku, M., Mutungi, J.K., Sahani, M.H., Kurikawa, Y., Kita, K., Noda, N.N., Sakai, Y., Jia, H., Mizushima, N.
    • 雑誌名

      Nat. Struct. Mol. Biol.

      巻: 26 号: 4 ページ: 289-296

    • DOI

      10.1038/s41594-019-0204-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Three Distinct Types of Microautophagy Based on Membrane Dynamics and Molecular Machineries2018

    • 著者名/発表者名
      Oku Masahide、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      BioEssays

      巻: 40 号: 6 ページ: 1800008-1800008

    • DOI

      10.1002/bies.201800008

    • NAID

      120006491983

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ethanol represses the expression of methanol-inducible genes via acetyl-CoA synthesis in the yeast Komagataella phaffii2018

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa Shin、Nishida Susumu、Oku Masahide、Sakai Yasuyoshi、Yurimoto Hiroya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 18051-18051

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36732-2

    • NAID

      120006546165

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evidence for ESCRT- and clathrin-dependent microautophagy.2017

    • 著者名/発表者名
      Masahide Oku, Yuichiro Maeda, Yoko Kagohashi, Takeshi Kondo, Mai Yamada, Toyoshi Fujimoto, Yasuyoshi Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 216 号: 10 ページ: 3263-3274

    • DOI

      10.1083/jcb.201611029

    • NAID

      120006454716

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Acyl Chain Composition of Phosphatidylcholine in Tafazzin-Mediated Remodeling of Cardiolipin in Liposomes.2017

    • 著者名/発表者名
      Abe M, Sawada Y, Uno S, Chigasaki S, Oku M, Sakai Y, Miyoshi H.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 56 号: 47 ページ: 6268-6280

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.7b00941

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagy-independent function of Atg8 in lipid droplet dynamics in yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Maeda, Masahide Oku, Yasuyoshi Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 161 ページ: 339-348

    • DOI

      10.1093/jb/mvw078

    • NAID

      40021219801

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanism for Remodeling of the Acyl Chain Composition of Cardiolipin Catalyzed by Saccharomyces cerevisiae Tafazzin2016

    • 著者名/発表者名
      Abe M, Hasegawa Y, Oku M, Sawada Y, Tanaka E, Sakai Y, Miyoshi H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 291 号: 30 ページ: 15491-15502

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.718510

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The dynamics of lipid droplets at the crossroads between autophagy and lipolysis2018

    • 著者名/発表者名
      Masahide Oku
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクロオートファジーの分子機構、生理機能の多様性2018

    • 著者名/発表者名
      奥公秀、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂肪滴量制御におけるオートファジーおよびESCRTタンパク質の機能2018

    • 著者名/発表者名
      奥公秀、阪井康能
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵母脂肪滴の動態解析に有用な新たなマーカータンパク質の発見2017

    • 著者名/発表者名
      奥公秀、籠橋葉子、前田佑一郎、阪井康能
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 酵母脂肪滴のダイナミクスに関わるオートファジー2017

    • 著者名/発表者名
      奥公秀
    • 学会等名
      第8回 愛媛微生物(NAME)フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional involvements of Autophagy-related (Atg) proteins in lipid droplet dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Masahide Oku, Yuichiro Maeda, Yasuyoshi Sakai
    • 学会等名
      14th International Conferense on Yeast
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脂肪滴恒常性に寄与するAtgタンパク質の機能解明2016

    • 著者名/発表者名
      奥公秀,前田佑一郎,阪井康能
    • 学会等名
      第68回日本細胞生物学会大会 Symposium S15-6
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Methods in Molecular Biology, Peroxisomes2017

    • 著者名/発表者名
      Shun-ichi Yamashita, Masahide Oku, Yasuyoshi Sakai, Yukio Fujiki
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Humana Press, New York
    • ISBN
      9781493969357
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Methods in Molecular Biology, Experimental Systems to Study Yeast Pexophagy2017

    • 著者名/発表者名
      Shun-ichi Yamashita, Masahide Oku, Yasuyoshi Sakai, Yukio Fujiki
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻 制御発酵学分野

    • URL

      http://www.seigyo.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] http://www.seigyo.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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