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膜輸送を介したオートファジー誘導のシグナル制御機構の統合的解析

公募研究

研究領域オートファジーの集学的研究:分子基盤から疾患まで
研究課題/領域番号 26111501
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
研究機関東北大学

研究代表者

福田 光則  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50311361)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード低分子量G蛋白質Rab / Rab不活性化因子 / 膜輸送 / OATL1 / オートファジー / オリゴマー / Rabエフェクター / 蛋白質分解 / アミノ酸トランスポーター / mTORC1 / Rab活性化因子
研究実績の概要

低分子量G蛋白質Rabは真核生物に普遍的に保存された膜輸送の制御因子で、高等哺乳動物では60種類以上の異なるRab分子が存在し、様々なタイプの膜輸送を制御している。ダイナミックな膜動態を伴うオートファジーも例外ではなく、近年複数のRab分子やそれらの制御因子のオートファジーへの関与が報告されているが、Rabによるオートファジー制御の仕組みは未だ不明な点が多い。当研究室ではこれまで、独自に開発したRabの網羅的解析ツール『Rab panel』を駆使して、オートファジーのダイナミックな膜動態の制御機構の解明に取り組んで来た。その過程で、Rab33Bの不活性化因子・OATL1がLC3との結合を介してオートファゴソーム上にリクルートし、その成熟過程に関与することを明らかにしている。しかし、OATL1のターゲットとなるLC3はオートファゴソームの内膜と外膜の両方に分布しているにも拘わらず、OATL1はp62とは異なりオートファジーによる分解を受けていなかった。そこで本年度は、オートファゴソームに局在するOATL1がどのような仕組みでオートファジーによる分解を回避しているのかを明らかにするため、OATL1(N末端側からPB1様ドメイン、LIR (LC3 interacting region)、TBCドメイン)とp62(N末端側からPB1ドメイン、LIR、UBAドメインなど)の詳細な比較解析を行った。その結果、OATL1のPB1様ドメインはp62のPB1ドメインとは異なり、オリゴマー化能を欠損していることを見出した。また、強制的なオリゴマー化ツールを用いた解析から、オリゴマー化したOATL1変異体はオートファゴソーム開始点に集積し分解を受けるが、オリゴマー化能の無いOATL1はオートファゴソームの外膜に特異的に局在することが明らかになった(Autophagy, 2016)。本研究により、LC3結合分子のオートファゴソーム局在(両側の膜 vs 外膜のみ)がオリゴマー化能の有無で規定されている可能性が強く示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Differing susceptibility to autophagic degradation activity of two LC3-binding proteins: SQSTM1/p62 and TBC1D25/OATL1.2016

    • 著者名/発表者名
      Hirano, S., Uemura, T., Annoh, H., Fujita, N., Waguri, S., Itoh, T. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 12 号: 2 ページ: 312-326

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1124223

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition)2016

    • 著者名/発表者名
      Klionsky DJ., Abdelmohsen K., Abe A., Abedin MJ.,Inomata M., et al.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 1-222

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1100356

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] “分野別・必読論文選考対談、次世代に語り継ぐ論文はどれか?”2016

    • 著者名/発表者名
      水島昇、福田光則
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 35 ページ: 194-198

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Slp2-a inactivates ezrin by recruiting protein phosphatase 1 to the plasma membrane.2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, T., Homma, Y. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 460 号: 4 ページ: 896-902

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.03.099

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Small GTPase Rab2B and its specific binding protein Golgi-associated Rab2B interactor-like 4 (GARI-L4) regulate Golgi morphology.2015

    • 著者名/発表者名
      Aizawa, M. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 号: 36 ページ: 22250-22261

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.669242

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional analysis of Rab27A and its effector Slp2-a in renal epithelial cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, T., Mrozowska, P. S. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      Methods Mol. Biol.

      巻: 1298 ページ: 127-139

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-2569-8_11

    • ISBN
      9781493925681, 9781493925698
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rabin8 suppresses autophagosome formation independently of its guanine nucleotide-exchange activity toward Rab8.2015

    • 著者名/発表者名
      Amagai, Y., Itoh, T., Fukuda, M. and Mizuno, K.
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 139-153

    • DOI

      10.1093/jb/mvv032

    • NAID

      40020554105

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atg16L1 protein regulates hormone secretion independent of autophagy.2015

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi, K. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      Autophagy: Cancer, other pathologies, inflammation, immunity, infection, and aging

      巻: 7 ページ: 103-112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リサイクリングエンドソームとリソソームを結ぶ新規膜輸送経路2015

    • 著者名/発表者名
      松井貴英、福田光則
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 34 ページ: 132-137

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Dennd3 functions as a guanine nucleotide exchange factor for small GTPase Rab12 in mouse embryonic fibroblasts.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui, T., Noguchi, K. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 号: 20 ページ: 13986-13995

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.546689

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細胞内小胞輸送が制御する多彩な生命現象~メラニン輸送、オートファジー、ヒスタミン分泌まで~2016

    • 著者名/発表者名
      福田光則
    • 学会等名
      第40回皮膚科免疫セミナー
    • 発表場所
      経団連会館(東京都、千代田区)
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alfyによるメンブレントラフィック制御2015

    • 著者名/発表者名
      蔭山俊、和栗聡、鐘ヶ江裕美、曽友深、一村義信、斎藤泉、福田光則、小松雅明
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低分子量G蛋白質Rabが制御する多彩な生命現象~メラニン輸送、神経回路網形成、オートファジーから感染症まで~2014

    • 著者名/発表者名
      福田光則
    • 学会等名
      国立感染症研究所・学友会・文化祭シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dennd3はマウス胚性線維芽細胞においてRab12のグアニンヌクレオチド交換因子として機能する2014

    • 著者名/発表者名
      野口憲太、松井貴英、福田光則
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院生命科学研究科膜輸送機構解析分野

    • URL

      http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/teacher/t_fukuda/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-01-28  

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