| 研究課題/領域番号 |
22K06123
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43030:機能生物化学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
小谷 哲也 東京工業大学, 生命理工学院, 特任助教 (10724643)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | オートファジー / オートファゴソーム / 隔離膜 / 膜動態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オートファジーは「オートファゴソーム」と呼ばれる二重の膜でタンパク質や細胞小器官など様々な細胞内成分を包み込み、液胞へと輸送し、分解する機構である。オートファゴソームは隔離膜と呼ばれる扁平な小胞が球状に伸張し閉じることで形成される。形成されるオートファゴソームはほぼ均一な大きさをした球体である。しかし、オートファゴソームの形成途中の形や大きさを制御する機構はよくわかっていない。本研究では、オートファゴソーム形成において膜の形態を制御するメカニズムを明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
オートファジーは「オートファゴソーム」と呼ばれる2枚の膜を持つ小胞でタンパク質や細胞小器官など様々な細胞内成分を包み込み、液胞へと輸送し、分解する機構である。オートファゴソームは隔離膜と呼ばれる扁平な小胞が球状に伸張し閉じることで形成されるが、オートファゴソームの形成途中の形や大きさを制御する機構はよくわかっていない。我々はこれまでに隔離膜の開口端に局在し、開口部を広く維持するために必要な因子としてAtg24複合体を同定した。Atg24複合体はホスファチジルイノシトール-3-リン酸（PI3P）と結合するPXドメインを有しており、隔離膜上のPI3Pとの相互作用により隔離膜上へ局在化する。オートファゴソームが完成するためには隔離膜の開口部は収縮していく必要があり、Atg24複合体は隔離膜から解離する必要があると考えられる。この過程にPI3Pホスファターゼが関与する可能性を考え解析を行った。PI3Pホスファターゼの一つであるYmr1を欠失した細胞を観察すると、Atg24複合体が開口端に結合したままの伸張途中の隔離膜が蓄積することを示唆する結果を得た。このことはYmr1が隔離膜上のPI3Pを脱リン酸化することでAtg24複合体が隔離膜から解離させることを示唆する。
また、オートファジー関連膜構造体の形態が変化する条件の探索を行ったところ、オートファジーを誘導するときの培養条件によって、オートファジー関連膜構造体の形態が変化することが分かった。さらに伸張途中の隔離膜が蓄積するAtg2の変異体も見つけた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度はオートファジー関連膜構造体の形態を変化させる条件を見つけることができた。また近接依存性標識法を行うための条件検討を行い、準備が順調に進んでいる。そのため本研究課題はおおむね順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
オートファジー関連膜構造体の形態が変化する条件が明らかとなったので、その条件で何が起きているのかAtg24複合体やAtg2に着目をして研究を進める。また、近接依存性標識法を行い、隔離膜に局在し隔離膜の形態を制御する因子の同定を試みる。
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