初期胚発生におけるタンパク質・オルガネラの選択的分解のメカニズムと生理機能

• 研究課題/領域番号: 23687027
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 佐藤 美由紀 群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (70321768)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 28,080千円 (直接経費: 21,600千円、間接経費: 6,480千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2012年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2011年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
• キーワード: オートファジー / エンドサイトーシス / リソソーム / 分解 / 受精 / 線虫 / ミトコンドリア / ユビキチン / 母性遺伝 / タンパク質分解 / オルガネラ / 発生

研究成果の概要

卵子は受精によって多能性を獲得し，たった１個の受精卵からすべての細胞が作られる．本研究により，受精後にはオートファジーが誘導され，精子から持ち込まれたミトコンドリア等を選択的に分解すること，この分解がミトコンドリアDNAの母性遺伝に必要であることを世界に先駆けて発見した．また，この時期にはエンドサイトーシスも活性化し，役割を終えた膜成分の積極的な分解が起きること，この分解に特殊なユビキチン修飾が関与することを見出した．本研究によって卵子が多能性を獲得する時期にリソソーム分解系が果たす新たな生理機能が明らかとなった．

研究成果

• [雑誌論文] Guidelines for monitoring autophagy in Caenorhabditis elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhang H, Chang JT, Guo B, Hansen M, Jia K, Kovacs AL, Kumsta C, Lapierre LR, Legouis R, Lin L, Lu Q, Melendez A, O'Rourke EJ, Sato K, Sato M, Wang X, Wu F
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 11 ページ: 9-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans chaperonin CCT/TRiC is required for actin and tubulin biogenesis and microvillus formation in intestinal epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiko Saegusa, Miyuki Sato, Katsuya Sato, Junko Nakajima-Shimada, Akihiro Harada, and Ken Sato
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 25 号: 20 ページ: 3095-3104
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-09-0530
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fertilization-induced K63-linked ubiquitylation mediates clearance of maternal membrane proteins. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Katsuya Sato, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 6 ページ: 1324-1331
  • DOI: 10.1242/dev.103044
  • 査読あり
• [雑誌論文] 受精における精子ミトコンドリアの運命と母性遺伝 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健，佐藤美由紀
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 33 ページ: 414-419
• [雑誌論文] Maternal inheritance of mitochondrial DNA by diverse mechanisms to eliminate paternal mitochondrial DNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato and Ken Sato
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1833 号: 8 ページ: 1979-1984
  • DOI: 10.1016/j.bbamcr.2013.03.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] ミトコンドリアDNAの母性遺伝を制御する多様な分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，佐藤健
  • 雑誌名: 生化学 巻: 85 ページ: 357-362
  • NAID: 10031177329
• [雑誌論文] Dynamic regulation of autophagy and endocytosis for cell remodeling during early development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato
  • 雑誌名: Traffic 巻: 14 号: 5 ページ: 479-486
  • DOI: 10.1111/tra.12050
  • 査読あり
• [雑誌論文] 受精卵における細胞内リモデリングのメカニズム． (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 雑誌名: 女性科学者の会 学術誌 巻: 13 ページ: 9-13
  • NAID: 130003379023
• [雑誌論文] 精子由来ミトコンドリアは受精依存的に誘導されるオートファジーによって選択的に分解される． (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 31 ページ: 590-591
• [雑誌論文] ミトコンドリアゲノムの母性遺伝のメカニズム． (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50 ページ: 479-480
• [雑誌論文] 動物におけるミトコンドリアDNAの母性遺伝の分子機構． (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 63 ページ: 436-437
• [雑誌論文] Maternal inheritance of mitochondrial DNA : Degradation of paternal mitochondria by allogeneic organelle autophagy, allophagy (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 8 号: 3 ページ: 424-425
  • DOI: 10.4161/auto.19243
  • 査読あり
• [雑誌論文] 線虫受精卵における父性ミトコンドリアのオートファジーによる選択的分解-ミトコンドリアDNAの母性遺伝のメカニズム- (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 30 ページ: 614-618
• [雑誌論文] Degradation of paternal mitochondria by fertilization-triggered autophagy in C.elegans embryos (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato
  • 雑誌名: Science 巻: 334 号: 6059 ページ: 1141-1144
  • DOI: 10.1126/science.1210333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans SNAP-29 isrequired for organellar integrity of the endomembrane system and general exocytosis in intestinal epithelial cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Saegusa K, Sato K, Hara T, Harada A, Sato K.
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 22 号: 14 ページ: 2579-2587
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-04-0279
  • NAID: 120004898416
  • 査読あり
• [学会発表] 線虫 C.elegans においてシャペロニン CCT は微絨毛の形態形成に重要な役割を果たす (2015)
  • 著者名/発表者名: 三枝慶子，佐藤美由紀，佐藤克哉，嶋田淳子，原田彰宏，佐藤健．
  • 学会等名: 第13回群馬大学大学院医学系研究科・大学院生によるワークショップ
  • 発表場所: 群馬大学医学部
  • 年月日: 2015-02-13
• [学会発表] Dynamic Regulation of Autophagy and Endocytosis for Cell Remodeling during Early Development in C. elegans (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] 低分子量GTPase RAB-11の新規結合因子REI-1/REI-2は受精後のRAB-11再局在化を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口 愛沙，佐藤 美由紀，安藤 恵子，佐藤 克哉，中井 淳一，佐藤 健
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 線虫受精卵における父性オルガネラの選択的分解に関与する新規因子の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 第8 回オートファジー研究会
  • 発表場所: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
• [学会発表] 初期胚におけるリソソーム分解系の生理機能 ～エンドサイトーシスとオートファジーによる膜成分の再編成～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 群馬大学 大学院理工学府・生体調節研究所 第１９回生命科学セミナー
  • 発表場所: 群馬大学医学部
  • 年月日: 2014-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] Fertilization-induced K63-linked ubiquitination mediates clearance of maternal membrane proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Katsuya Sato, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology and Gene Expression Meeting in association with the 6th Asis-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-19
• [学会発表] Novel binding partner of small GTPase RAB-11 regulates RAB-11 redistribution to Golgi after fertilization (2014)
  • 著者名/発表者名: Aisa Sakaguchi, Miyuki Sato, Keiko Gengyo-Ando, Katsuya Sato, Junichi Nakai, Ken Sato
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology, Gene Expression Meeting in association with The 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-19
• [学会発表] C. elegans chaperonin CCT/TRiC is required for actin biogenesis and microvillus formation in intestinal epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiko Saegusa, Miyuki Sato, Katsuya Sato, Taichi Hara, Akihiro Harada, and Ken Sato
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology, Gene Expression Meeting in association with The 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-19
• [学会発表] 線虫受精卵においてダイナミックに変化するRAB-11の動態制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口 愛沙，佐藤 美由紀，安藤 恵子，佐藤 克哉，中井 淳一，佐藤 健
  • 学会等名: 日本細胞生物学会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] 父性ミトコンドリアの選択的オートファジーの分子機構解明を目指して (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: YoungMito2014
  • 発表場所: 大阪府 箕面山荘
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-23
• [学会発表] 受精後に誘導されるエンドサイトーシスを介した細胞膜成分の再編成のメカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，佐藤健
  • 学会等名: 第６５回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: ウインクあいち
• [学会発表] オートファジーによる父性ミトコンドリアの選択的分解と母性遺伝 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，塚本智史，原太一，水島昇，佐藤健
  • 学会等名: 第８６回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanism of selective degradation of paternal mitochondria by autophagy (2013)
  • 著者名/発表者名: Shota Tomizawa, Miyuki Sato, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 学会等名: 第３６回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 受精における表層顆粒の分泌を制御するRAB-11に結合する新規因子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂口愛沙，佐藤美由紀，安藤恵子，佐藤克哉，中井淳一，佐藤健
  • 学会等名: 第３６回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 受精卵におけるオートファジーとエンドサイトーシスの生理機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 美由紀
  • 学会等名: 細胞内ロジスティクス・シンポジウム
  • 発表場所: 淡路夢舞台
  • 招待講演
• [学会発表] 受精によって誘導されるオートファジーの分子機構解明を目指して (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 美由紀
  • 学会等名: 第７回オートファジー研究会
  • 発表場所: ヤマハリゾートつま恋
• [学会発表] Degradation of paternal mitochondria by fertilization-triggered autophagy in C. elegans embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: Joint Meeting of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists & The 64th Annual Metting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Fertilization-triggered autophagy degrades paternal mitochondria in C. elegans early embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 第８５回生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Degradation of paternal mitochondria by fertilization-triggered autophagy in C. elegans embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: Ｔhe 6th International Symposium on Autophagy 2012
  • 発表場所: 沖縄万国津梁館
  • 招待講演
• [学会発表] Fertilization triggers selective degradation of membrane proteins and organelles in C.elegans embryos (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Selective degradation mechanisms of meiotic membrane proteins in C.elegans embryos (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-23
• [備考] 群馬大学生体調節研究所生体膜機能分野HP
  • URL: http://makukinou.showa.gunma-u.ac.jp/index.html
• [備考] 群馬大学生体調節研究所細胞構造分野HP
  • URL: http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/
• [備考] http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/index
• [備考] 群馬大学生体調節研究所細胞構造分野HP
  • URL: http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/reserch7.html