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構造情報を基盤としたオートファジーの膜動態に関わる過渡的複合体のダイナミズム

公募研究

研究領域過渡的複合体が関わる生命現象の統合的理解-生理的準安定状態を捉える新技術-
研究課題/領域番号 24121707
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 複合領域
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 邦律  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (20373194)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードオートファジー / リン酸化 / キナーゼ / 出芽酵母 / 化学遺伝学的解析 / オルガネラ / オートファゴソーム / タンパク質分解 / 真核細胞 / Atgタンパク質 / 隔離膜
研究概要

オートファゴソーム形成は、細胞質に出現した小さな袋状の膜が伸展して隔離膜となり、最終的に端が閉じて、被分解物を内包した球状の二重膜胞であるオートファゴソームが完成するという極めてダイナミックなプロセスである。
Atg1(autophagy-related 1)はAtgタンパク質の中で唯一のタンパク質キナーゼであり、その活性は、隔離膜形成に必須である(Suzuki et al. (2013) J. Cell Sci.)。我々は既知のanalog-sensitive atg1(atg1-as)を改良し、より阻害剤感受性の高いatg1-as2を作製した。Atg1は隔離膜上で基質タンパク質をリン酸化していることが予想されることから、リン酸化の反応速度とリン酸化された基質タンパク質の最終的な生成量が隔離膜の伸展を規定していると考えられる。しかし、これまでの様々な努力にも関わらず、Atg1の基質タンパク質は不明確なままである。
我々はAtg1の基質タンパク質を同定すべく、タンパク質キナーゼの基質を同定する新たな手法の開発に取りかかった。基質同定にはatg1-as2が基質とATPアナログの両方に結合する性質を利用し、ATPアナログ誘導体の新規阻害剤を合成し、基質を修飾した後、基質を生化学的に精製・同定することを狙う。
現在、新規阻害剤の骨格となる候補化合物を合成し、阻害剤としての活性を見積もっている。これまでに16種類の化合物を試し、5種類の化合物について阻害剤としての活性が認められた。今後は、これらの化合物から新規阻害剤を合成し、基質の同定に着手していく予定である。最近になって、使用する出芽酵母株を改変することで薬剤感受性を10倍程度向上することに成功した。この株を使用することで少量の薬剤でも薬剤の効果を確認することが可能となり、今後の研究の効率化に大きく寄与することが期待される。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Proteomic profiling of autophagosome cargo in Saccharomyces cerevisiae2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki K, Nakamura S, Morimoto M, Fujii K, Noda NN, Inagaki F, Ohsumi Y.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 号: 3 ページ: e91651-e91651

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0091651

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine mapping of autophagy-related proteins during autophagosome formation in Saccharomyces cerevisiae2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木邦律他
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 126 ページ: 2534-2544

    • DOI

      10.1242/jcs.122960

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オートファジーによる被分解タンパク質の網羅的解析2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木邦律他
    • 学会等名
      第65回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院新領域創成科学研究科先端生命科学専攻生命応答システム分野HP

    • URL

      http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院新領域創成科学研究科プロスペクタス

    • URL

      http://www.k.u-tokyo.ac.jp/pros/person/kuninori_suzuki/kuninori_suzuki.htm

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院新領域創成科学研究科先端生命科学専攻生命応答システム分野HP

    • URL

      http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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