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オートファゴソーム膜閉鎖過程の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07302
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 構造生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

本田 郁子 (小山郁子)  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードオートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム / 3D-CLEM / 数理モデル / ESCRTタンパク質 / 膜分裂 / 細胞 / 光学顕微鏡 / 生体膜
研究成果の概要

細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光-電子相関顕微鏡法(3D-CLEM)によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法を確立した。さらにオートファゴソーム形成中の膜変形過程について、数理モデルを参考にして理解を進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、オートファジー研究において遅れていたオートファゴソーム形成後期の分子機構解析を進展させた。また、物理モデルと実験データの融合研究を生み出した。さらに、本研究にて試みた3D-CLEM法のオルガネラ解析への適用は、生命科学分野で広く応用が可能となるだろう。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] ATG conjugation-dependent degradation of the inner autophagosomal membrane is a key step for autophagosome maturation2017

    • 著者名/発表者名
      Koyama-Honda Ikuko、Tsuboyama Kotaro、Mizushima Noboru
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 13 号: 7 ページ: 1252-1253

    • DOI

      10.1080/15548627.2017.1319041

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Differential requirement for ATG2A domains for localization to autophagic membranes and lipid droplets2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura Norito、Nishimura Taki、Sakamaki Yuriko、Koyama-Honda Ikuko、Yamamoto Hayashi、Mizushima Noboru
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 591 号: 23 ページ: 3819-3830

    • DOI

      10.1002/1873-3468.12901

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] オートファジーを蛍光で観る2017

    • 著者名/発表者名
      本田郁子、水島昇
    • 雑誌名

      医学の歩み

      巻: 262 ページ: 538-543

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Autophagosome membrane morphology2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Koyama-Honda, Masashi Tachikawa, Yuji Sakai, Noboru Mizushima
    • 学会等名
      A3 Conference in China
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Autophagosome formation: live-cell imaging and theoretical modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Koyama-Honda, Masashi Tachikawa, Yuji Sakai, Noboru Mizushima
    • 学会等名
      EMBO Workshop on Membrane Shaping and Remodeling by Proteins
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical and cell biological studies on phagophore morphology2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Koyama-Honda, Masashi Tachikawa, Yuji Sakai, Noboru Mizushima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Autophagy
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of autophagosome maturation2019

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Koyama-Honda
    • 学会等名
      The OIST minisymposium - The 16th International Membrane Research Forum
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファゴソーム形成過程の形態変化2018

    • 著者名/発表者名
      小山ー本田郁子、立川正志、境祐二、田村律人、坂巻純一、望月敦史、水島昇
    • 学会等名
      第11回オートファジー研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オートファゴソーム形成過程における膜曲率安定化因子と膜供給: 物理モデルと生細胞観察による研究2018

    • 著者名/発表者名
      小山―本田郁子、立川正志、境祐二、田村律人、望月敦史、水島昇
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オートファゴソーム形成の生細胞観察と物理モデル構築2017

    • 著者名/発表者名
      小山-本田 郁子, 立川 正志, 境 祐二, 田村 律人, 望月 敦史, 水島 昇
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同大会 ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ESCRTタンパク質はオートファゴソーム膜閉鎖過程に機能する2017

    • 著者名/発表者名
      守田 啓悟, 小山-本田 郁子, 山下 義博, 上野 敏秀, 森田 英嗣, 間野 博行, 水島 昇
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同大会 ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] リソソームによるオートファゴソーム膜分解のin vitro再構成2017

    • 著者名/発表者名
      Willa Yim, 森下 英晃、小山-本田 郁子、水島 昇
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同大会 ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 非選択的オートファジー活性評価のための新規プローブ2017

    • 著者名/発表者名
      森 航、森下 英晃、小山-本田 郁子、水島 昇
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同大会 ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 見てわかるオートファジー2017

    • 著者名/発表者名
      小山-本田 郁子
    • 学会等名
      第5回光塾
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Autophagosomal closure is mediated by the ESCRT machinery.2017

    • 著者名/発表者名
      Keigo Morita, Ikuko Koyama-Honda, Yoshihiro Yamashita, Toshihide Ueno, Eiji Morita, Hiroyuki Mano, Noboru Mizushima
    • 学会等名
      ASCB|EMBO 2017 Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オートファゴソームの形成から成熟までの形態変化を追う2017

    • 著者名/発表者名
      本田 郁子
    • 学会等名
      第14回AMO討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] BIO Clinica オートファジ―と疾患2018

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 総ページ数
      104
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] オートファジー 分子メカニズムの理解から病態の解明まで2017

    • 著者名/発表者名
      大隅良典、吉森 保、水島 昇、中戸川仁
    • 総ページ数
      241
    • 出版者
      南山堂
    • ISBN
      9784525134815
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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