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線虫を用いたコレステロールの取り込みと代謝を制御する分子基盤の解明

公募研究

研究領域細胞内ロジスティクス:病態の理解に向けた細胞内物流システムの融合研究
研究課題/領域番号 23113703
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
研究機関群馬大学

研究代表者

佐藤 美由紀  群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (70321768)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードエンドサイトーシス / 発生 / コレステロール / 遺伝学 / LDL
研究実績の概要

線虫 C.elegans の卵黄成分は哺乳類の低密度リポタンパク質(LDL)に類似のコレステロールを多く含むタンパク質脂質複合体である.卵黄やLDLは受容体を介したエンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれ,その基本メカニズムは線虫と哺乳類で非常によく保存されている.線虫の生育中の卵母細胞が卵黄を活発に取り込むことに注目し,線虫遺伝学を利用してこの過程に関わる新規因子の探索を行ったところ,哺乳類にも高度に保存された低分子量 GTPase・RAB-35/RME-5 とその活性化因子 RME-4 が卵黄受容体のリサイクリング経路に関与することを見出してきた.さらに,エンドサイトーシスに異常を示す新たな線虫変異体の同定に成功した.この変異体はでは受容体を介した卵黄の取り込みに特異的に異常を示し,液相エンドサイトーシスは正常であった.原因遺伝子の同定を進めたところ,第5染色体左腕にマッピングされた.現在数個の遺伝子まで絞り込んでおり,相補実験によって原因遺伝子の確定を行っている.また,LDL 受容体ファミリーである卵黄受容体が,生育中の卵母細胞では活発なリサイクリングによって何度も再利用されるのに対し,受精直後の胚ではリソソームに送られすみやかに分解される現象を見出した.受精後に輸送の方向を変化させるシグナル経路を検討したところ,受精後の細胞周期の進行に必須な Anaphase promoting complex (APC)の下流で制御されていることを明らかにした.また,正常な分解にはユビキチン化の制御が関与することも見出した.これらの結果から,発生の時期特異的に受容体のユビキチン化を制御し,それによってコレステロールの取り込み活性を調節するシグナル経路が存在することが明らかとなった.

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Dynamic regulation of autophagy and endocytosis for cell remodeling during early development.2013

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sato
    • 雑誌名

      Traffic

      巻: 14 号: 5 ページ: 479-486

    • DOI

      10.1111/tra.12050

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 受精卵における細胞内リモデリングのメカニズム.2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 雑誌名

      日本女性科学者の会 学術誌

      巻: 13 ページ: 9-13

    • NAID

      130003379023

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 精子由来ミトコンドリアは受精依存的に誘導されるオートファジーによって選択的に分解される.2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤健
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 31 ページ: 590-591

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] ミトコンドリアゲノムの母性遺伝のメカニズム.2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 ページ: 479-480

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 動物におけるミトコンドリアDNAの母性遺伝の分子機構.2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤健
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 63 ページ: 426-437

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Maternal inheritance of mitochondrial DNA : Degradation of paternal mitochondria by allogeneic organelle autophagy, allophagy2012

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sato
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 8 号: 3 ページ: 424-425

    • DOI

      10.4161/auto.19243

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線虫受精卵における父性ミトコンドリアのオートファジーによる選択的分解-ミトコンドリアDNAの母性遺伝のメカニズム-2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 30 ページ: 614-618

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Degradation of paternal mitochondria by fertilization-triggered autophagy in C.elegans embryos2011

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sato
    • 雑誌名

      Science

      巻: 334 号: 6059 ページ: 1141-1144

    • DOI

      10.1126/science.1210333

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Caenorhabditis elegans SNAP-29 isrequired for organellar integrity of the endomembrane system and general exocytosis in intestinal epithelial cells.2011

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Saegusa K, Sato K, Hara T, Harada A, Sato K.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 22 号: 14 ページ: 2579-2587

    • DOI

      10.1091/mbc.e11-04-0279

    • NAID

      120004898416

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fertilization-triggered autophagy degrades paternal mitochondria in C. elegans early embryos2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 学会等名
      第85回生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Degradation of paternal mitochondria by fertilization-triggered autophagy in C. elegans embryos2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Autophagy 2012
    • 発表場所
      沖縄万国津梁館
    • 年月日
      2012-10-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Degradation of paternal mitochondria by fertilization-triggered autophagy in C. elegans embryos2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 学会等名
      Joint Meeting of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists The 64th Annual Metting of the Japan Society for Cell Biology
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fertilization triggers selective degradation of membrane proteins and organelles in C.elegans embryos2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Selective degradation mechanisms of meiotic membrane proteins in C.elegans embryos2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤健
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 群馬大学生体調節研究所細胞構造分野HP

    • URL

      http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/researchtop.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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