アミノ酸変動を感知する細胞因子の同定と解析

• 研究課題/領域番号: 20390076
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 水島 昇 東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 教授 (10353434)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円); 2009年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2008年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: アミノ酸 / mTOR / オートファジー / 飢餓 / インスリンシグナル

研究概要

本課題では生体制御因子としてとらえたアミノ酸の感知機構およびそのシグナル伝達機構を解析している。アミノ酸が制御することで知られている細胞機能のひとつとしてオートファジー(自食作用)がある。本研究課題の昨年度の実績から、栄養感知シグナルの中心的因子であるmTOR複合体が、オートファジー因子であるULK1-Atg13-FIP200複合体と直接会合することによって、オートファジーを抑制することを明らかにした。その研究の延長として、ULK1複合体に含まれるさらなる因子を探索したところ、新規にFLJ11773という因子を同定することに成功した。この因子は分裂酵母にまで保存されているものの、出芽酵母には存在しないものであった。これまで、出芽酵母と哺乳類のオートファジー因子は非常によく保存されていることが知られているため、この新規因子の存在はオートファジーの進化を考える上で興味深いものである。この新規因子をAtg101と命名し、さらに解析を進めたとこと、Atg101は確かにオートファゴソーム形成に必須であり、アミノ酸飢餓時にULK1-Atg13-FIP200複合体とともにオートファゴソーム前駆膜に局在していることが明らかとなった。一方、このULK1複合体はオートファジーの非常に初期の隔離膜に局在していることから、オートファゴソーム形成部位のマーカーとしても利用できることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Nutrient-dependent mTORC1 association with the ULK1-Atg13-FIP200 complex required for autophagy (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, N
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 20 ページ: 1981-1991
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atg101, a novel mammalian autophagy protein interacting with Atg13 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, N
  • 雑誌名: Autophagy 5(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atg14 and UVRAG : Mutually exclusive subunits of mammalian Beclin 1-PI3K complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: Itakura, E.
  • 雑誌名: Autophagy 5 ページ: 534-536
  • 査読あり
• [雑誌論文] 栄養飢餓とオートファジー (2009)
  • 著者名/発表者名: 原太一
  • 雑誌名: 細胞工学 28 ページ: 784-788
• [雑誌論文] 栄養シグナルの感じ方・伝え方基礎の基礎 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島昇
  • 雑誌名: 細胞工学 28 ページ: 754-759
• [雑誌論文] Nutrient-dependent mTORC1 association with the ULKl-Atg13-FIP200 complex required for autophagy. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, N
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methods for monitoring autophagy using GFP-LC3 transgenic mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizushima N.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 452 ページ: 13-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of hyperactive mutants of mammalian target of rapamvcin (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohne, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 31861-31870
  • 査読あり
• [雑誌論文] FIP200, a ULK-interacting protein, is required for autophagosome formation in mammalian cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hara, T.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 181 ページ: 497-510
  • 査読あり
• [雑誌論文] オートファジーとアンチエイジング (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島昇
  • 雑誌名: アンチ・エイジング医学 日本抗加齢医学会雑誌 4 ページ: 485-491
  • NAID: 40016210470
• [学会発表] オートファジーによる細胞内分解の生理的意義と誘導シグナル (2009)
  • 著者名/発表者名: 水島昇
  • 学会等名: 第10回病態代謝・血管医学セミナー
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-04-10
• [学会発表] オートファジーの分子機構と生理的役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島昇
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第34回討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] オートファジーによるタンパク質分解の生理的役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島昇
  • 学会等名: 第36回日本臨床免疫学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] タンパク質代謝回転の制御と役割 - 特にオートファジーを中心に (2008)
  • 著者名/発表者名: 水島昇
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 哺乳動物オートファジーの制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原太一
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] インスリンによる飢餓誘導オートファジーの制御とその臓器特異性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浅野貴子
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸
• [備考]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/phy2/phy2-J.html
• [備考]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/phy2/phy2-J.html