| 研究領域 | マルチモードオートファジー：多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05324
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
岡本 浩二 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (40455217)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / オートファジー / タンパク質間相互作用 / 生物発光 / スプリットルシフェラーゼ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
従来、オートファジーは大規模かつ非特異的な分解システムとして認識されてきたが、特定のタンパク質やオルガネラの選択的分解にも重要な役割を果たしていることが理解されつつある。とりわけ、ミトコンドリアを特異的に丸ごと分別・除去する機構は「マイトファジー」と呼ばれ、ミトコンドリアの量や品質を管理するシステムとして脚光を浴びているが、その詳細な仕組みは未だ多くの謎に包まれている。本研究では、出芽酵母をモデルに用い、マイトファジーの初期段階において、ミトコンドリア分解の選択性と活性を規定するタンパク質間相互作用に着目し、その制御機構を分子レベルで解明することを目指す。
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| 研究実績の概要 |
ミトコンドリアを特異的に分別・除去する仕組みは「マイトファジー」と呼ばれ、選択的オートファジーの一つとして知られている。マイトファジーは生物種を超えて保存された基本的な仕組みであり、その破綻はミトコンドリアおよび細胞の恒常性を損なう。近年、数多くの研究から、マイトファジーと様々な疾患との関連が明白となる一方、病態を理解するのに不可欠な分子機構や生理機能は未だ多くの謎に包まれている。本研究では、出芽酵母をモデルに用いて、マイトファジーの初期段階において重要な役割を果たす分別標識タンパク質Atg32と、分解基質を隔離するオートファゴソームの形成に必要なオートファジーマシナリーの鍵タンパク質Atg8およびAtg11との相互作用に焦点を絞り、その作用機序を明らかにすることを目的とする。これまでの研究で、非侵襲的な定量アッセイ系NanoBiT (32-11）を確立した。これを用いて、オートファジーに必須なタンパク質キナーゼAtg1欠損細胞において、Atg32-Atg11相互作用およびAtg32のリン酸化が低下することを見出している。当該年度においては、NanoBiT (32-8）を確立し、Atg32-Atg8相互作用の解析を行なった。その結果、Atg32のAtg8結合モチーフ近傍のセリン残基がAtg32-Atg8相互作用に重要であること、Atg32のリン酸化およびマイトファジーに寄与することがわかった。また、Atg1がこれらのセリン残基をリン酸化することも明らかとなった。さらに、Atg1はAtg8およびAtg11と相互作用することが知られているが、これらの相互作用を障害すると、マイトファジーが部分的に低下した。以上の知見から、Atg1がAtg8およびAtg11を介してAtg32をリン酸化し、マイトファジーに寄与していると考えられる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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