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オートファゴソーム形成中間体の隔離膜凹面によるカーゴ集積機構についての解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K18339
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造生物化学
細胞生物学
研究機関東京工業大学 (2018-2019)
公益財団法人微生物化学研究会 (2017)

研究代表者

山崎 章徳  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (80623884)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード選択的オートファジー / オートファジー / オートファゴソーム / オルガネラ
研究成果の概要

選択的オートファジーのモデル経路である、出芽酵母の液胞加水分解酵素輸送経路であるCvt経路のカーゴApe1を用いてカーゴ集積機構の解析を行った。オートファゴソーム前駆体をミミックするようなGUVを用いたオートファゴソームへの取り込み過程のin vitro再構成実験から、Ape1が野生型で液滴の性質を持つときはApe1の表面に沿ってGUV膜が屈曲しGUV内部に取り込まれる様子が観察されたが、Ape1が凝集体化しているとGUV膜の屈曲は起こらなかった。このことから、カーゴの状態が"適切"であることが隔離膜の屈曲を引き起こし、またオートファゴソームへの取り込みにも重要であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は選択的オートファジーにされるカーゴの状態がオートファゴソーム前駆体の屈曲と取り込みに重要であることを見出した。ヒトにおいて選択的オートファジーは細胞内ホメオスタシスを保つために非常に重要な働きを行っており、その破綻は様々な疾病、特に神経での破綻は神経変性疾患を引き起こすことが示唆されている。このことから本研究から得られた選択的オートファジーに関する知見は、神経変性疾患を始めとする疾患群を克服するための足がかりとなることが期待される。

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 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] NIBS/Beijing Normal University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The Ohio State University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Liquidity Is a Critical Determinant for Selective Autophagy of Protein Condensates2020

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Akinori、Alam Jahangir Md.、Noshiro Daisuke、Hirata Eri、Fujioka Yuko、Suzuki Kuninori、Ohsumi Yoshinori、Noda Nobuo N.
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 77 号: 6 ページ: 1163-1175

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2019.12.026

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Studies of Selective Autophagy in Yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Akinori、Watanabe Yasunori、Noda Nobuo N.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1880 ページ: 77-90

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8873-0_4

    • ISBN
      9781493988723, 9781493988730
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lipidation-independent vacuolar functions of Atg8 rely on its noncanonical interaction with a vacuole membrane protein2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Xiao-Man、Yamasaki Akinori、Du Xiao-Min、Coffman Valerie C、Ohsumi Yoshinori、Nakatogawa Hitoshi、Wu Jian-Qiu、Noda Nobuo N、Du Li-Lin
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 7

    • DOI

      10.7554/elife.41237

    • 関連する報告書
      2018 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] Structural biology of the Cvt pathway2017

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki A, Noda NN
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: 429 号: 4 ページ: 531-542

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2017.01.003

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Functional and Molecular Insights into Selective Autophagy of Phase Separated Cargo2019

    • 著者名/発表者名
      Akinori Yamasaki
    • 学会等名
      Keystone Symposia in Snowbird Biomolecular Condensates: Phase Separated Organizers of Cellular Biochemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquidity is a critical determinant for selective autophagy of protein condensates2019

    • 著者名/発表者名
      Akinori Yamasaki
    • 学会等名
      International Symposium on Autophagy 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液滴の選択的オートファジーにおける分子メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      山崎章徳, Jahangir Md. Alam, 能代大輔, 平田恵理, 鈴木邦律, 大隅良典, 野田展生
    • 学会等名
      第12回オートファジー研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Functional and Molecular Insights into Selective Autophagy of Phase Separated Cargo2018

    • 著者名/発表者名
      Akinori Yamasaki
    • 学会等名
      The China-Japan-Korea Symposium on Autophagy
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液液相分離するカーゴに対する選択的オートファジーの分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      山崎章徳
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 液液相分離するカーゴに対する選択的オートファジーの分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      山崎章徳
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of helical AIMs as a novel type of Atg8-interacting motif2017

    • 著者名/発表者名
      Akinori Yamasaki, Xiao-Man Liu, Li-Lin Du, Nobuo N. Noda
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Autophagy
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脂質化に依存しない Atg8の機能および新規ヘリックス様 Atg8結合モチーフの解析2017

    • 著者名/発表者名
      山崎章徳
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Autophagy degrades liquid droplets

    • URL

      https://phys.org/news/2020-02-autophagy-degrades-liquid-dropletsbut-aggregatesof.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東大・微化研・東工大など、液滴状態のたんぱく質を効率的に分解する選択的オートファジーの仕組みを解明

    • URL

      https://www.nikkei.com/article/DGXLRSP527487_T20C20A1000000/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 液-液相分離がオートファジーを制御する仕組みを発見

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2020/046033.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人 微生物化学研究会 微生物化学研究所

    • URL

      http://www.bikaken.or.jp

    • 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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