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核はなぜ分解されないのか?-糸状菌に学ぶヌクレオファジーの分子機構-

研究課題

研究課題/領域番号 20K05783
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38020:応用微生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

有岡 学  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20242159)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード核 / オートファジー / 液胞 / 麹菌 / ヒストンH2B-EGFP / プロテアーゼ / オートファゴソーム / 液胞プロテアーゼ / Ypt7 / Atg15 / Atg8-interacting motif / 分化
研究開始時の研究の概要

本研究では、まずヌクレオファジーに関わる受容体の探索を行い、得られた候補についてその機能解析を行うとともに、併行してヒストン以外の核成分の分解の確認、ヌクレオファジーが特異的に誘導される条件の探索、多核である他の糸状菌でのヌクレオファジーの観察等を行う。また、オートファゴソームの分解に関わる出芽酵母ATG15の麹菌オルソログであるAoatg15の破壊株を用いて液胞内に蓄積した核の形態や性状を解析する。

研究成果の概要

TAP-AoAtg8結合タンパク質のスクリーニングからヌクレオファジーにおける受容体の候補となる6タンパク質を選別した。うち1つをコードする遺伝子の破壊株で飢餓時におけるヒストンH2B-EGFPの分解が抑制されたことから、これをNprA (Nucleophagy receptor A) と命名した。またオートファジーによる核分解の様子を可視化するためAoypt7破壊株およびAoatg15破壊株の蛍光顕微鏡及び電子顕微鏡による観察を行った。さらに液胞プロテアーゼであるPepEおよびAoPrb1の解析から麹菌ではオートファジーにおける液胞プロテアーゼの役割が出芽酵母と異なることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

核全体が分解されるヌクレオファジーとしてはテトラヒメナ大核の分解、イネいもち病菌の付着器内の核の分解が知られている。また、植物病原菌Fusarium oxysporumでは菌糸融合の際に一方の菌糸からもう一方の菌糸に核が侵入するが、その際侵入を受けた細胞の核が分解される。後2者は糸状菌であるが、いずれも単核の生物であり、またそこに関わる受容体は未同定である。多核の細胞におけるヌクレオファジーの機構は未解明であり、また特定の機能を持った特殊な細胞ではなく、通常の栄養細胞においてヌクレオファジーが起こるという点で本研究の成果は非常にユニークであると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Differential biosynthesis and roles of two ferrichrome-type siderophores, ASP2397/AS2488053 and ferricrocin, in Acremonium persicinum.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Asai, Tomoshige Hiratsuka, Miyu Ueda, Yumi Kawamura, Shumpei Asamizu, Hiroyasu Onaka, Manabu Arioka, Shinichi Nishimura, and Minoru Yoshida
    • 雑誌名

      ACS Chem. Biol.

      巻: 17 号: 1 ページ: 207-216

    • DOI

      10.1021/acschembio.1c00867

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagy deficiency boosts the production of kojic acid in the filamentous fungus <i>Aspergillus oryzae</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Junlin、Arioka Manabu
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 12 ページ: 2429-2433

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab175

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeにおける核を丸ごと分解するヌクレオファジーの分子機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      橋本 真宇、山口 誉登、木村 聡、有岡 学
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeのクラスVI GPCRはRGSドメインを介したGタンパク質の不活性化を通じて菌核形成を負に制御する2023

    • 著者名/発表者名
      坂元 勇月、金 東珉、有岡 学
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌における核を丸ごと分解するヌクレオファジーの分子機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 真宇、黄梅 昌朗、有岡 学
    • 学会等名
      第21回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeにおけるオートファジーを介した核分解の分子機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      藤田 純佳、橋本 真宇、吉田 稔、有岡 学
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状菌由来分泌型ホスホリパーゼA2の構造および機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      川合 杏奈、宮川 拓也、田之倉 優、吉田 稔、有岡 学
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] G protein-coupled receptors GprK and GprR regulate sclerotia formation through their GTPase-activating activity in Aspergillus oryzae2021

    • 著者名/発表者名
      Kim, D. M. and Arioka, M.
    • 学会等名
      第20回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeのヌクレオファジーにおけるオートファジー関連遺伝子Aoatg8とAoatg15の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      黄梅 昌朗,藤田 純佳,吉田 稔,有岡 学
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification and characterization of proteins involved in nucleophagy in Aspergillus oryzae2021

    • 著者名/発表者名
      Junfeng Peng, Minoru Yoshida, Manabu Arioka
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeのヌクレオファジーにおけるAoAtg15の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      黄梅 昌朗, 吉田 稔, 有岡 学
    • 学会等名
      第20回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis on the role of proteins involved in the process of nucleophagy in the filamentous fungus Aspergillus oryzae2020

    • 著者名/発表者名
      Junfeng Peng, Minoru Yoshida, Manabu Arioka
    • 学会等名
      第20回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis on the role of proteins involved in the process of nucleophagy in Aspergillus oryzae2020

    • 著者名/発表者名
      Junfeng Peng, Manabu Arioka
    • 学会等名
      第8回糸状菌若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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