| 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 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
22H04642
|
|---|
| 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 | 静岡大学 |
|---|
研究代表者 |
丑丸 敬史 静岡大学, 理学部, 教授 (50262788)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
|
|---|
| キーワード | オートファジー / ヌクレオファジー / TORC1 / ラパマイシン / 栄養源飢餓 / ミクロオートファジー / ミクロヌクレオファジー / rDNA / 核小体 / ESCRT / 染色体 / NVJ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
出芽酵母が栄養源飢餓に陥ると、核が液胞に接している部分NVJで陥没し、ミクロヌクレオファジー（核を分解するオートファジーの一種）により、核の一部である核小体タンパク質が分解される。その一方で、核小体内部にあるrDNA (rRNA遺伝子)領域を含め染色体は分解されない。研究代表者は、核小体タンパク質がNVJ部位に近づく一方で、rDNAはNVJから遠ざかることを見出した。本研究ではこの核（分解される側）と液胞（分解する側）の協調的な機構の解明を行う。
|
| 研究実績の概要 |
（１）増殖中の出芽酵母が栄養不足に陥りTORC1が不活性化すると、分裂期因子コンデンシンやCdc14 protein phosphataseによってrDNA領域が凝縮する。しかし、間期細胞においてもこれらの因子が機能しうるのかは不明であった。申請者は、飢餓後の間期細胞ではコンデンシンではなくHmo1が飢餓誘導性のrDNA凝縮に関与することを明らかにした。さらに、rRNAの転写を抑制するヒストン脱アセチル化酵素Rpd3、Cdc14、CLIPも間期のrDNAの凝縮と栄養不足のG1細胞での生存に必要であった。このように、本研究は、間期における染色体凝縮の新しい特徴を明らかにした。(Takeichi et al. 2020, BBRC)。
（２）出芽酵母では液胞の形態は分裂と融合によって動的に制御されている。液胞融合は栄養飢餓、TORC1不活性化で誘導され巨大な１つの液胞が形成される。この時期、オートファジーが誘導されることから、オートファジーにとってこの液胞形態が適していると予想し、液胞分裂を制御するシステムを開発しこれを検証した。その結果、液胞分裂はマクロオートファジーには影響を与えず、ミクロオートファジーを却って促進した。さらに、液胞分裂は核と液胞の接合部NVJを複数形成しミクロヌクレオファジーを促進した。しかし、液胞の形態は、TORC1不活性化によって引き起こされる核小体のリモデリングには影響を与えなかった。このように本研究は、液胞/リソソームの形態がオートファジーに与える影響を調べその性状を明らかにした (Tasnin et al. Biochem Biophys Res Commun. 2021)。
（３）ESCRTがミクロオートファジー誘導に必要なことから、ESCRTのミクロヌクレオファジーへの寄与に関して現在検証中であり、ポジティブな結果をすでに得つつある（論文投稿前であるため、詳細は記載しない）。
（４）マクロヌクレオファジーと核小体リモデリングに関与する新規因子を4つ見出し、現在、解析中である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまで顕微鏡不足のため研究のスピードが律速されてきたが、そこが解決され計画に沿って順調に研究を行っている。
|
| 今後の研究の推進方策 |
ミクロヌクレオファジーと核小体リモデリングに必要な遺伝子・タンパク質のリストはできつつあるが、それらがどのように関連しあってミクロヌクレオファジーと核小体リモデリングを制御するのか、研究を深く掘り下げていくことを予定している。加えて、ミクロヌクレオファジーと核小体リモデリングの因果関係も不明であるので、それを明らかにするようなアプローチを計画中である。
|
