| 研究領域 | タンパク質社会の研究の総合的推進 |
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| 研究課題/領域番号 |
22020028
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| 研究種目 |
特定領域研究
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
神吉 智丈 九州大学, 病院, 助教 (50398088)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2011年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー / 酵母 / Atg32 |
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| 研究概要 |
ミトコンドリアは小さいながらもDNAを持ち、核からの援助を受けながら独立してタンパク質社会を形成している。ミトコンドリアは、ATP産生時に活性酸素を産生し、そのため自身のDNAやタンパク質に酸化傷害が蓄積しやすい。余剰に存在する、もしくは傷害を受けたミトコンドリアは活性酸素の源となるため早急に除去する必要があり、ミトコンドリアオートファジー(マイトファジー)がこれらのミトコンドリアを分解していると考えられているが、その分解機構には不明な点が多い。本研究では、マイトファジーに必須のミトコンドリア外膜タンパク質Atg32のマイトファジー誘導後の修飾を詳細に解析し、マイトファジー誘導によってミトコンドリアが分解される時に、Atg32の114番目と119番目のセリン残基がリン酸化されていること、さらに114番目のセリン残基のリン酸化がAtg32とAtg11との結合およびマイトファジーに必須であることを明らかにした。また、Atg32のリン酸化に関わる因子として、MAPキナーゼであるHog1が関与していることを解明した。さらに、出芽酵母におけるマイトファジーの生理的意義の研究を行い、細胞が栄養飢餓に直面した場合に、マイトファジーがミトコンドリアを分解することで、ミトコンドリアから不必要に放出される活性酸素を抑制し、その結果、ミトコンドリア自身のタンパク質やDNAの酸化傷害が防がれていることを解明した。こうした理由によりマイトファジー不能株では、栄養飢餓に時に活性酸素にさらされた結果、ミトコンドリアDNAに欠失型の変異が蓄積していく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究の目的であるマイトファジー誘導に関わるシグナル経路の一つとしてHog1-Pbs2の経路が解明できた。また、こうしたシグナルが辿り着く先がAtg32のリン酸化であることを解明できている。さらに、リン酸化部位の同定、マイトファジーにおけるAtg32のリン酸化の重要性に至るまで解明できている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究期間中にマイトファジー誘導時におこるAtg32のリン酸化の重要性が証明できた。今度は、Atg32を直接リン酸化するキナーゼを同定し、より詳細なマイトファジー誘導に関わるシグナル経路の解明を行う。
また、マイトファジーに関わるもう一つのミトコンドリア外膜タンパク質Atg33と今回同定したマイトファジーのシグナル経路との関係が不明瞭である。今後は、Atg33との関わりを中心に研究を進めていく。
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