出芽酵母におけるオートファジー膜動態の分子機構

• 研究課題/領域番号: 24770182
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山本 林 東京工業大学, フロンティア研究機構, 特任助教 (80551283)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: オートファジー / オートファゴソーム / 出芽酵母 / 膜動態 / 膜小胞 / プロテオーム解析 / ベシクル

研究概要

オートファジーは真核生物が備えるタンパク質分解機構の１つであり、オートファゴソームの新生を伴う動的な膜動態から成り立っている。本研究では、オートファゴソーム膜およびオートファジー関連膜構造体Atg9ベシクルの単離・精製を行い、それぞれの膜に含まれるタンパク質群のプロテオーム解析を行った。その結果、Atg9ベシクル・オートファゴソーム膜の両者にゴルジ体由来の膜繋留装置であるTRAPPIII複合体および下流因子Ypt1が含まれることを見出した。また、オートファゴソーム膜特異的因子として小胞体・ゴルジ体由来の因子が複数同定され、これらのオルガネラのオートファゴソーム形成への寄与が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis of starvation-induced assembly of the autophagy initiation complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuko Fujioka, Sho W Suzuki, Hayashi Yamamoto, Chika Kondo-Kakuta, Yayoi Kimura, Hisashi Hirano, Rinji Akada, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N Noda
  • 雑誌名: NATURE STRUCTURAL & MOLECUIAR BIOLOGY 巻: 21(発表確定) 号: 6 ページ: 513-521
  • DOI: 10.1038/nsmb.2822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yeast and mammalian autophagosomes exhibit distinct phosphatidylinositol 3-phosphate asymmetries (2014)
  • 著者名/発表者名: Cheng J, Fujita A, Yamamoto H, Tatematsu T, Kakuta S, Obara K, Ohsumi Y, Fujimoto T.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 5 号: 1 ページ: 3207-3207
  • DOI: 10.1038/ncomms4207
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Different phosphatidylinositol 3-phosphate asymmetries in yeast and mammalian autophagosomes revealed by a new electron microscopic technique. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto T., Yamamoto, H., and Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 10 ページ: 933-935
• [雑誌論文] Fine mapping of autophagy-related proteins during autophagosome formation in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木邦律他
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 126 ページ: 2534-2544
  • DOI: 10.1242/jcs.122960
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atg9 vesicles recruit vesicle- tethering proteins Trs85 and Ypt1 to the autophagosome formation site (2012)
  • 著者名/発表者名: Kakuta, S., Yamamoto, H., Negishi, L., Kondo-Kakuta, C., Hayashi, N., and Ohsumi, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: Vol.287 号: 53 ページ: 44261-44269
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.411454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noncanonical recognition and UBL loading of distinct E2s by autophagy-essential Atg7. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Matoba K, Sawada R, Fujioka Y, Nakatogawa H, Yamamoto H, Kobashigawa Y, Hoshida H, Akada R, Ohsumi Y, Noda NN, Inagaki F.
  • 雑誌名: Nat. Struct. Mol. Biol. 巻: 19 号: 12 ページ: 1250-1256
  • DOI: 10.1038/nsmb.2451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Membrane Protein Rim21 Plays a Central Role in Sensing Ambient pH in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Obara, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 号: 46 ページ: 38473-38481
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.394205
  • NAID: 120005090608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-based analyses reveal distinct binding sites for Atg2 and phosphoinositides in Atg18. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Watanabe, Takafumi Kobayashi, Hayashi Yamamoto, Hisashi Hoshida, Rinji Akada, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 38 ページ: 31681-31690
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.397570
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Autophagy-Related Protein Kinase Atg1Interacts with the Ubiquitin-Like ProteinAtg8 via the Atg8 Family Interacting Motif to Facilitate Autophagosome Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Nakatogawa, Shiran Ohbayashi, Machiko Sakoh-Nakatogawa, Soichiro Kakuta, Sho W. Suzuki, Hiromi Kirisako, Chika Kondo-Kakuta, Nobuo N. Noda, Hayashi Yamamoto, Yoshinori Ohsumi
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 34 ページ: 28503-28507
  • DOI: 10.1074/jbc.c112.387514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atg9 vesicles are an important membrane source during early steps of autophagosome formation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto H.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 198(2) 号: 2 ページ: 219-233
  • DOI: 10.1083/jcb.201202061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural insights into Atg10-mediated formation of the autophagy-essential Atg12-Atg5 conjugate (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, M., Noda, N. N., Yamamoto, H., Shima, T., Kumeta, H., Kobashigawa, Y., Akada, R., Ohsumi, Y. and Inagaki, F
  • 雑誌名: Structure 巻: Vol.20 号: 7 ページ: 1244-1254
  • DOI: 10.1016/j.str.2012.04.018
  • 査読あり
• [学会発表] オートファジー関連タンパク質のリン酸化による機能制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本 林，鈴木 翔，藤岡 優子，木村 弥生，平野 久，野田 展生，大隅 良典
  • 学会等名: 第12回 日本プロテオーム学会年会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization and proteomic analysis of Atg9-containing structures in yeast (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本林、大隅良典
  • 学会等名: 6th International Symposium on Autophagy
  • 発表場所: 沖縄
• [学会発表] オートファゴソーム形成に関わるAtg9ベシクルの細胞内動態とプロテオーム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本林、角田宗一郎、渡邉朋信、北村朗、大隅良典
  • 学会等名: 第23回日本生体防御学会学術総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Characterization and proteomic analysis of Atg9-containing structures in yeast. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H. and Ohsumi, Y.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Autophagy
  • 発表場所: Bankoku Shinryokan (Okinawa)
• [学会発表] オートファゴソーム形成に関わるAtg9ベシクルの細胞内動態とプロテオーム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本 林，角田 宗一郎，渡邉 朋信，北村 朗，大隅 良典
  • 学会等名: 第23回 日本生体防御学会学術総会
  • 発表場所: 品川区総合区民会館（東京）
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.ohsumilab.aro.iri.titech.ac.jp