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オートファジーによる選択的なユビキチン化蛋白質輸送機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18050035
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関順天堂大学

研究代表者

小松 雅明  順天堂大学, 医学部, 准教授 (90356254)

研究分担者 千葉 智樹  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (00311423)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2007年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードオートファジー / 神経変性疾患 / 品質管理 / 封入体 / ユビキチン / 軸索 / 神経変異疾患 / プロテアソーム / p62
研究概要

オートファジーは、ダイナミックな膜形成(オートファゴソーム形成)を伴う真核生物に保存された蛋白質分解システムである。酵母などの下等単細胞生物においては、オートファジーは飢餓に応答した生存戦略が唯一の働きと考えられてきた。申請者らは、様々な臓器特異的オートファジー不能マウスを作製・解析してきた。昨年度は、脳特異的オートファジー欠損マウスを作製し、そのマウスは反射異常、協調運動障害などの神経変性疾患様症状を示し、その神経細胞内には加齢と共にユビキチン陽性封入体が蓄積すること、大脳皮質、海馬、小脳穎粒層において神経細胞死が起こることを報告した。しかしながら、ユビキチン陽性封入体が形成される分子メカニズムや病態発症機構については不明のままであった。
今年度は、超感度プロテオミクス法によりオートファジーにより選択的に分解される分子としてユビキチン結合タンパク質p62を同定した。オートファジー不能細胞において、p62は異常蓄積しp62-ユビキチン陽性の封入体を形成した。重要なことに、p62-ユビキチン陽性の封入体はアルコール性肝炎や多数の神経変性疾患において検出される。驚いたことに、Atg7/p62ダブルノックアウトマウスにおいて封入体形成はほぼ完全に抑制された。このことは、オートファジーによるp62を介したユビキチン化タンパク質の分解がヒト病態発症に関与する封入体形成を抑制することを強く示唆する。
また、ロックフェラー大学のYueZhenyu博士との共同研究により、軸索内のオートファジー(Axonalautophagy)の存在を見いだし、その重要性を小脳プルキンエ細胞特異的Atg7欠損マウスの解析により明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Developing postmitotic mammalian neurons in vivo lacking Apaf-1 undergo programned cell death by a caspase-independent, nonapoptotic pathway involving autophagy.2008

    • 著者名/発表者名
      Oppenheim, RW., et. al.
    • 雑誌名

      J Neurosci. 28

      ページ: 1490-1497

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive proteomics analysis of autophagy-deficient mouse liver.2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, N., et. al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun. 368

      ページ: 643-649

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of autophagy prevents hippocampal pyralnidal neuron death after hypoxic-ischemic injury.2008

    • 著者名/発表者名
      Koike, M., et. al.
    • 雑誌名

      Am J Pathol. 172

      ページ: 454-469

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オートファジーと神経変性2008

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 雑誌名

      難病と在宅ケア 13

      ページ: 48-50

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 凝集体形成とオートファジー2008

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 雑誌名

      実験医学 増刊 26

      ページ: 157-163

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] オートファジーによるユビキチン結合タンパク質p62の代謝と封入体形成2008

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 雑誌名

      細胞工学 22

      ページ: 168-169

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Toll-like receptor signalling in macrophages links the autophagy pathway to phagocytosis.2007

    • 著者名/発表者名
      Sanjuan, MA., et. al.
    • 雑誌名

      Nature 450

      ページ: 1253-1257

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homeostatic levels of p62 control cytoplasmic inclusion body forrnation in autophagy-deficient mice.2007

    • 著者名/発表者名
      Komatsu, M., et. al.
    • 雑誌名

      Cell 131

      ページ: 1149-1163

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of Ufcl, the Ufml-conjugating enzyme.2007

    • 著者名/発表者名
      Mizushima, T., et. al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun. 362

      ページ: 1079-1084

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Essential role for autophagy protein Atg7 in the maintenance of axonal homeostasis and the prevention of axonal degeneration.2007

    • 著者名/発表者名
      Komatsu, M., et. al.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 104

      ページ: 14489-14494

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuronal autophagy: going the distance to the axon.2007

    • 著者名/発表者名
      Yue, Z., et. al.
    • 雑誌名

      Autophagy. 4

      ページ: 94-96

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オートファジーの病態生理学的研究2007

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 雑誌名

      生化学 79

      ページ: 749-760

    • NAID

      10019550459

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constitutive autophagy : vital role in clearance of unfavorable proteins in neurons.2007

    • 著者名/発表者名
      Komatsu M, Ueno T, Waguri S, Uchiyama Y, Kominami E, Tanaka K
    • 雑誌名

      Cell Death and Dif. (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Two novel ubiquitin-fold modifier 1 (Ufm1)-specific Proteases, UfSP1 and UfSP2.2007

    • 著者名/発表者名
      Kang SH, Kim GR, Seong M, Baek SH, Seol JH, Bang OS, Ovaa H, Tatsumi K, Komatsu M, Tanaka K, Chung CH
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 5256-5262

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Autophagy and neurodegeneration.2006

    • 著者名/発表者名
      Komatsu M, Kominami E, Tanaka K
    • 雑誌名

      Autophagy 4

      ページ: 315-317

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Loss of autophagy in the central nervous system causes neurodegeneration.2006

    • 著者名/発表者名
      Komatsu M, Waguri S, Chiba T, Murata S, Iwata JI, Tanida I, Ueno T, Koike M, Uchiyama Y, Kominami E, Tanaka K
    • 雑誌名

      Nature 441

      ページ: 880-884

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solution structure and dynamics of Ufm1, a ubiquitin-fold modifier 1.2006

    • 著者名/発表者名
      Sasakawa H, Sakata E, Yamaguchi Y, Komatsu M, Tatsumi K, Kominami E, Tanaka K, Kato K
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun. 343

      ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Excess peroxisomes are degraded by autophagic machinery in mammals.2006

    • 著者名/発表者名
      Iwata JI, Ezaki J, Komatsu M, Yokota S, Ueno T, Tanida I, Chiba T, Tanaka K, Kominami E
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 281

      ページ: 4035-4041

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phosphatidylserine in addition to phosphatidylethanolamine is an in vitro target of the mammalian Atg8 modifiers, LC3, GABARAP and GATE-16.2006

    • 著者名/発表者名
      Sou YS, Tanida I, Komatsu M, Ueno T, Kominami E
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 281

      ページ: 3017-3024

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Crystal Structure of Human Atg4b, a Processing and De-conjugating Enzyme for Autophagosome-forming Modifiers.2006

    • 著者名/発表者名
      Kumanomidou T, Mizushima T, Komatsu M, Suzuki A, Tanida I, Sou YS, Ueno T, Kominami E, Tanaka K, Yamane T
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 355

      ページ: 612-618

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Role of p62/SQSTM1 degradation by autophagy in cytoplasmic inclusion formation.2008

    • 著者名/発表者名
      Masaki, Komatsu
    • 学会等名
      3th GRC AUTOPHAGY IN STRESS, DEVELOPMENT AND DISEASE
    • 発表場所
      Ventura, CA, USA
    • 年月日
      2008-01-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 平成18年度生化学会奨励賞受賞講演2007

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 学会等名
      BMB 2007
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 選択的オートファジーと封入体形成2007

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 学会等名
      BMB 2007
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 選択的オートファジーと凝集体形成2007

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 学会等名
      公開シンポジウム 「オートファジー:病態に迫る!」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] オートファジー欠損による凝集体形成機構2007

    • 著者名/発表者名
      小松 雅明
    • 学会等名
      第59回日本細胞生物学会 第40回日本発生生物学会、シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2007-05-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Selective Autophagy Regulates Formation of Intracytoplamic Inclusions.2007

    • 著者名/発表者名
      Masaki, Komatsu
    • 学会等名
      Keystone Symposium on Autophagy in Health and Disease.
    • 発表場所
      Monterey, CA, USA
    • 年月日
      2007-04-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.metabolism.jst.go.jp/2ki/komatsu.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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