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ミクロオルガネロファジーの分子機構

公募研究

研究領域オートファジーの集学的研究:分子基盤から疾患まで
研究課題/領域番号 16H01200
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

阪井 康能  京都大学, 農学研究科, 教授 (60202082)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードオートファジー / ミクロオートファジー / 液胞 / 脂肪滴 / ペルオキシソーム
研究実績の概要

前年度から継続する本課題研究の進展により、出芽酵母の液胞膜が直接変形し内腔へと輸送されるミクロオートファジーの分子機構解明が進んだ。前年度までにミクロオートファジーに必要であることを見いだしたESCRTタンパク質と呼ばれるタンパク質群の中で最も初期に機能するVps27が、酵母の生育炭素源変化(ダイオーキシックシフト)に応じて液胞膜表面へと移行することを見いだしたことから、本分子が液胞膜変形に直接作用することが強く示唆された。また、Vps27が脂肪滴の液胞への輸送と分解(リポファジー)にも必要であることを見いだし、ESCRTタンパク質によるミクロオートファジーが複数のオルガネラ分解に寄与することが分かった。
リポファジーの分子機構を解明するために、脂肪滴特異的局在タンパク質Osw5を見いだし、本タンパク質とEGFPとの融合タンパク質(Osw5-EGFP)の切断状態をGFPに対するイムノブロットで検知することで、リポファジー活性をモニターできる実験系を構築した。この実験系構築に際しては、Osw5のカルボキシル末端側の領域を欠失したもの、EGFPのアミノ末端側領域を欠失したもの、さらにはOsw5とEGFPとのつなぎ目(リンカー)部分をエピトープタグ付加により伸長させたものといった、複数の派生タンパク質も作成して、リポファジーのモニタリングに適したものを探索した。結果、リポファジーのモニタリングにはEGFPのアミノ末端側部分が必要であること、またエピトープタグのリンカー部位への付加で本融合タンパク質の切断が亢進することを見いだした。興味深いことに、オートファジーと共に細胞内タンパク質分解に主要な働きを持つプロテアソームの機能抑制により、本融合タンパク質の切断が亢進していたことから、リポファジーの活性がプロテアソーム機能と関連することが強く示唆された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Evidence for ESCRT- and clathrin-dependent microautophagy.2017

    • 著者名/発表者名
      Masahide Oku, Yuichiro Maeda, Yoko Kagohashi, Takeshi Kondo, Mai Yamada, Toyoshi Fujimoto, Yasuyoshi Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 216 号: 10 ページ: 3263-3274

    • DOI

      10.1083/jcb.201611029

    • NAID

      120006454716

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagy-independent function of Atg8 in lipid droplet dynamics in yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Maeda, Masahide Oku, Yasuyoshi Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 161 ページ: 339-348

    • DOI

      10.1093/jb/mvw078

    • NAID

      40021219801

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel function of Wsc proteins as a methanol-sensing machinery in the yeast Pichia pastoris2017

    • 著者名/発表者名
      Shin Ohsawa, Hiroya Yurimoto, Yasuyoshi Sakai
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 104 号: 2 ページ: 349-363

    • DOI

      10.1111/mmi.13631

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial division occurs concurrently with autophagosome formation but independently of Drp1 during mitophagy.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita SI, Jin X, Furukawa K, Hamasaki M, Nezu A, Otera H, Saigusa T, Yoshimori T, Sakai Y, Mihara K, Kanki T.
    • 雑誌名

      J Cell Biol.

      巻: 215 号: 5 ページ: 649-665

    • DOI

      10.1083/jcb.201605093

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] オートファジーに関する研究の展望: 酵母オルガネロファジーの分子機能と生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      阪井康能
    • 学会等名
      第13回IIRSセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーと脂質膜のダイナミクスを駆動するAtg分子の機能2017

    • 著者名/発表者名
      阪井康能
    • 学会等名
      化学工学会 第82回年会 産業セッション
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物葉上におけるC1酵母の生存戦略とそれを支える分子細胞機能2017

    • 著者名/発表者名
      阪井康能
    • 学会等名
      第82回酵母研究会
    • 発表場所
      神戸・北野工房のまち
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Micro-organellophagy: Molecular Mechanism of Vacuolar Dynamics fo Organelle Degradation2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuyoshi Sakai, Masahide Oku
    • 学会等名
      International Congress on Yeasts
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Methods in Molecular Biology, Peroxisomes2017

    • 著者名/発表者名
      Shun-ichi Yamashita, Masahide Oku, Yasuyoshi Sakai, Yukio Fujiki
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Humana Press, New York
    • ISBN
      9781493969357
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Methods in Molecular Biology, Experimental Systems to Study Yeast Pexophagy2017

    • 著者名/発表者名
      Shun-ichi Yamashita, Masahide Oku, Yasuyoshi Sakai, Yukio Fujiki
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻 制御発酵学分野

    • URL

      http://www.seigyo.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院農学研究科 応用生命科学専攻・制御発酵学分野

    • URL

      http://www.seigyo.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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