選択的オートファジーを介した転写制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 17K07285
• 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: 分子生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小川 英知 大阪大学, 生命機能研究科, 特任准教授(常勤) (20370132)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 転写制御 / クロマチン構造変換 / 転写複合体 / オートファジー / タンパク質複合体 / 転写因子 / 核内複合体 / 翻訳後修飾 / 遺伝子発現制御機構 / 転写

研究成果の概要

細胞は外的環境に応答し遺伝子発現を行うことで細胞分化や恒常性維持を厳密に制御している。本研究では選択的オートファジーレセプターp62の核内機能を解析することにより，外的環境に応答したオートファジーを介した遺伝子発現制御の新規の分子機構の解明を試みた。p62の翻訳後修飾と核内複合体に着目し解析をした結果，p62はアデノウイルス因子と結合し核内でクロマチン構造変換酵素の局在を変化させることで，異物侵入に対応する分子機構を制御している可能性を発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では，細胞質タンパク質の分解制御にのみ関わると考えられてきたオートファジー機構が核内において遺伝子発現制御を介した細胞の老化やガンの発生に密接に関与していることを示した。更に興味深いことに，ヒト感染症疾患の原因となるアデノウイルスの侵入は，ウイルスタンパクがこの分子機構を撹乱させることで自らの増殖と細胞の状態をコントロールしている可能性があり，この分子機構がウイルスなど異物排除機構の制御に極めて重要なことを裏付けている。本成果は未だ多くが解明されていないガンの発生制御機構やウイルスの感染防御機構を明らかにする上で極めて重要な証拠となるものである。

研究成果

• [国際共同研究] Instit of the Polish Academy of Sciences(ポーランド)
• [雑誌論文] Possible Mechanisms for Maintenance and Regression of Corpus Luteum Through the Ubiquitin- Proteasome and Autophagy System Regulated by Transcriptional Factors (2019)
  • 著者名/発表者名: Teeli Aamir S.、Leszczynski Pawel、Krishnaswamy Narayanan、Ogawa Hidesato、Tsuchiya Megumi、Smiech Magdalena、Skarzynski Dariusz、Taniguchi Hiroaki
  • 雑誌名: Frontiers in Endocrinology 巻: 10
  • DOI: 10.3389/fendo.2019.00748
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ad4BP/SF-1 regulates cholesterol synthesis to boost the production of steroids (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Baba, Hiroyuki Otake, Miki Inoue, Tetsuya Sato, Yasuhiro Ishihara, Ju-Yeon Moon, Megumi Tsuchiya, Kanako Miyabayashi, Hidesato Ogawa, Yuichi Shima, Lixiang Wang, Ryuichiro Sato, Takeshi Yamazaki, Mikita Suyama, Masatoshi Nomura, Man Ho Choi, Yasuyuki Ohkawa & Ken-ichirou Morohashi
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 1 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/s42003-018-0020-z
  • NAID: 120006799378
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Shelterin promotes tethering of late replication origins to telomeres for replication‐timing control (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Shiho、Kido Sayuri、Handa Tetsuya、Ogawa Hidesato、Asakawa Haruhiko、Takahashi Tatsuro S、Nakagawa Takuro、Hiraoka Yasushi、Masukata Hisao
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 37 号: 15 ページ: 15-15
  • DOI: 10.15252/embj.201898997
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] p62/SQSTM1 promotes rapid ubiquitin conjugation to target proteins after endosome rupture during xenophagy (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Megumi、Ogawa Hidesato、Koujin Takako、Mori Chie、Osakada Hiroko、Kobayashi Shouhei、Hiraoka Yasushi、Haraguchi Tokuko
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 8 号: 3 ページ: 470-480
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12385
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ess2 bridges transcriptional regulators and spliceosomal complexes via distinct interacting domains (2018)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Takada, Megumi Tsuchiya, Kaori Yanaka, Shinya, Hidano, Sayuri Takahashi, Takashi Kobayashi, Hidesato Ogawa, Sinichi Nakagawa, Makoto Makishima
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 497 号: 2 ページ: 597-604
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.02.110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Regulation of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Hidesato Ogawa
  • 学会等名: Lecture of Institute of Genetics and Animal Breeding of the Polish Academy of Sciences
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 選択的オートファジー機構を介した細胞自己防衛機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小川英知
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 選択的オートファジー機構を介した細胞自己防衛機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小川 英知、土屋 惠、渡邊賢人，荒神 尚子、森 知栄、小林 昇平、平岡 泰、原口 徳子
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Depletion of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Hidesato Ogawa, Megumi Tsuchiya, Takako Koujin, Chie Mori, Hiroko Osakada, Kento Watanabe, Shouhei Kobayashi, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi
  • 学会等名: 第70回細胞生物第51回発生生物合同大会
• [学会発表] オートファジーレセプターp62/SQSTM1 を標的とした効果的な遺伝子導入法の確立 (2018)
  • 著者名/発表者名: 土屋 惠, 小川英知, 渡邊 賢人,荒神 尚子, 小林 昇平, 森 知栄, 小坂田 裕子, 平岡 泰, 原口 徳子
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Depletion of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidesato Ogawa, Megumi Tsuchiya, Takako Koujin, Shouhei Kobayashi, Chie Mori, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] Depletion of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Megumi Tsuchiya, Hidesato Ogawa, Takako Koujin, Shouhei Kobayashi, Chie Mori, Hiroko Osakada, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [備考] 大阪大学生命機能研究科細胞核ダイナミクス研究室ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html
• [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科細胞核ダイナミクス研究室ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html
• [備考] 大阪大学大学院 生命機能研究科 細胞ネットワーク講座 研究室ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/member.html
• [産業財産権] 2種類のTBK1/IKKe阻害剤を利用した核酸導入 (2020)
  • 発明者名: 小川英知，土屋惠，渡邊賢人，平岡泰，原口徳子
  • 権利者名: 小川英知，土屋惠，渡邊賢人，平岡泰，原口徳子
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2020-000088
  • 出願年月日: 2020