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酵母におけるミトコンドリアオートファジーの制御機構と生理的意義の統合的理解

研究課題

研究課題/領域番号 18K06129
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

古川 健太郎  新潟大学, 医歯学系, 特任助教 (20754493)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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)
キーワードミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー / 酵母 / Atg32 / Ppg1 / Far複合体 / STRIPAK複合体
研究成果の概要

マイトファジーはミトコンドリアの恒常性維持機構であり、酵母においては、CK2によるAtg32のリン酸化がマイトファジーに必須である。このリン酸化は、Ppg1とFar複合体から構成されるプロテインホスファターゼ複合体によって抑制される。本研究では、このリン酸化制御機構の解明を目的とし、①Far複合体はミトコンドリアと小胞体に局在し、前者のみがマイトファジーを制御すること、②Ppg1はFar複合体全体の会合に必須であること、③Far複合体とAtg32は直接結合し、この結合はマイトファジー誘導で解除されること、④Far複合体とAtg32の強制連結によってマイトファジーが阻害されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイトファジーを含むオルガネラの選択的分解機構は、レセプタータンパク質のリン酸化制御が重要であることが明らかになりつつあるが、関連キナーゼやホスファターゼが未同定であることが多く、詳細な制御機構は不明な点が多い。本研究では、酵母のマイトファジーレセプターであるAtg32の詳細なリン酸化制御機構を解明し、この研究分野を大きく前進させる成果を得た。また、Ppg1-Far複合体は、哺乳類ではSTRIPAK複合体として知られており、その機能不全は癌や糖尿病など様々な疾患を引き起こす。本研究で得たPpg1-Far複合体に関する知見は、STRIPAK複合体の関連疾患治療の糸口となる可能性を秘めている。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mitophagy regulation mediated by the Far complex in yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Kentaro、Innokentev Aleksei、Kanki Tomotake
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 17 号: 4 ページ: 1042-1043

    • DOI

      10.1080/15548627.2021.1885184

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association and dissociation between the mitochondrial Far complex and Atg32 regulate mitophagy2020

    • 著者名/発表者名
      Innokentev Aleksei、Furukawa Kentaro、Fukuda Tomoyuki、Saigusa Tetsu、Inoue Keiichi、Yamashita Shun-ichi、Kanki Tomotake
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9

    • DOI

      10.7554/elife.63694

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atg43 tethers isolation membranes to mitochondria to promote starvation-induced mitophagy in fission yeast2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Tomoyuki、Ebi Yuki、Saigusa Tetsu、Furukawa Kentaro、Yamashita Shun-ichi、Inoue Keiichi、Kobayashi Daiki、Yoshida Yutaka、Kanki Tomotake
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9

    • DOI

      10.7554/elife.61245

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulatory mechanisms of mitochondrial autophagy: Lessons from yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Furukawa, Aleksei Innokentev, Tomotake Kanki
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 10 ページ: 1479-1479

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.01479

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PP2A-like protein phosphatase Ppg1: an emerging negative regulator of mitophagy in yeast.2018

    • 著者名/発表者名
      Furukawa K, Kanki T.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 14(12) 号: 12 ページ: 2171-2172

    • DOI

      10.1080/15548627.2018.1511505

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The PP2A-like protein phosphatase Ppg1 and the Far complex cooperatively counteract CK2-mediated phosphorylation of Atg32 to inhibit mitophagy.2018

    • 著者名/発表者名
      Furukawa K, Fukuda T, Yamashita SI, Saigusa T, Kurihara Y, Yoshida Y, Kirisako H, Nakatogawa H, Kanki T.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 23(12) 号: 12 ページ: 3579-3590

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.05.064

    • 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
  • [雑誌論文] Mitophagy in Yeast: A Screen of Mitophagy-Deficient Mutants.2017

    • 著者名/発表者名
      Furukawa K, Kanki T.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 印刷中 ページ: 95-104

    • DOI

      10.1007/7651_2017_13

    • ISBN
      9781493977499, 9781493977505
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ミトコンドリア型Far複合体とAtg32の結合と解離によるマイトファジー制御2020

    • 著者名/発表者名
      古川健太郎、Aleksei Innokentev、福田智行、神吉智丈
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム・第53回研究報告会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マイトファジーの抑制に関与するプロテインホスファターゼPpg1とFar複合体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      古川健太郎、Aleksei Innokentev、福田智行、神吉智丈
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム・第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マイトファジーの抑制に関与するPpg1-Far複合体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      古川健太郎、Aleksei Innokentev、神吉智丈
    • 学会等名
      第3回オルガネラゾーン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 酵母におけるミトコンドリアオートファジーの抑制機構2018

    • 著者名/発表者名
      古川健太郎、神吉智丈
    • 学会等名
      第18回日本ミトコンドリア学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酵母におけるミトコンドリアオートファジーの負の制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      古川健太郎、神吉智丈
    • 学会等名
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学大学院医歯学総合研究科・機能制御学分野

    • URL

      http://www.med.niigata-u.ac.jp/mit/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学大学院医歯学総合研究科・機能制御学分野

    • URL

      https://www.med.niigata-u.ac.jp/mit/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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