線虫初期胚で誘導される選択的オートファジーの分子機構と生理機能

• 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: 26111503
• 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, 准教授 (70321768)
• 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: 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: オートファジー / 線虫 / ミトコンドリア / 受精

研究実績の概要

選択的オートファジーはタンパク質凝集体や感染病原菌，不良ミトコンドリアなどを選択的に分解に導くシステムとして細胞内の恒常性維持に寄与していることが近年明らかとなっている．申請者らは線虫の受精卵を用いた解析から，受精直後に精子から持ち込まれた父性オルガネラ周囲にオートファゴソームが形成され，選択的に分解される新たな選択的オートファジー経路が存在することを見出し，allophagyと命名した．本研究ではallophagyに関わる因子を遺伝学的・生化学的手法により探索し，新規因子ALLO-1の同定に成功した．allo-1遺伝子破壊株ではallophagyが誘導されず，父性オルガネラの分解が阻害された．一方で，allo-1遺伝子破壊株においてもバルクなオートファジーは正常であったことから，ALLO-1はallophagy特異的因子であると考えられた．発現組織を調べた結果，ALLO-1は卵子において発現しており，卵子特異的プロモーターによる発現で破壊株の表現系を相補することができた．ALLO-1自身の局在性を調べたところ，受精直後の非常に早い時期に父性オルガネラ周囲に局在化することが明らかとなった．また，この局在化はオートファジー制御因子を必要とせず，逆にオートファジー制御因子のリクルートにはALLO-1が必須であった．これらの結果から，ALLO-1はallophagyにおいてオートファジー制御因子を基質の周囲へリクルートするアダプターの役割を担っていると考えられた．

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。

研究成果

• [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
  • 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] REI-1 Is a Guanine Nucleotide Exchange Factor Regulating RAB-11 Localization and Function in C. elegans Embryos. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi A, Sato M, Sato K, Gengyo-Ando K, Yorimitsu T, Nakai J, Hara T, Sato K, Sato K.
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 35(2) 号: 2 ページ: 211-221
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2015.09.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guidelines for monitoring autophagy in Caenorhabditis elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhang H, Chang JT, Guo B, Hansen M, Jia K, Kovacs AL, Kumsta C, Lapierre LR, Legouis R, Lin L, Lu Q, Melendez A, O'Rourke EJ, Sato K, Sato M, Wang X, Wu F
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 11 ページ: 9-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] 精子ミトコンドリアのオートファジーによる分解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，佐藤健
  • 雑誌名: 医学の歩み 巻: 250 ページ: 479-482
• [学会発表] 父性ミトコンドリア選択的オートファジーのメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，佐藤克哉，戸村琴音，佐藤健
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 父性ミトコンドリア選択的オートファジーの分子メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 第９回オートファジー研究会
  • 発表場所: 淡路夢舞台（兵庫県淡路市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] 父性ミトコンドリアの選択的オートファジーと母性遺伝 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 第２回群馬大学未来先端研究機構シンポジウム
  • 発表場所: 刀城会館（群馬県前橋市）
  • 年月日: 2015-11-09
  • 招待講演
• [学会発表] 父性ミトコンドリア選択的オートファジーに関わる新規因子の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: YoungMito2015
  • 発表場所: 一宮シーサイドオーツカ（千葉県長生郡一宮町）
  • 年月日: 2015-07-09
• [学会発表] 父性ミトコンドリア選択的オートファジーのメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，戸村琴音，佐藤克哉，佐藤健
  • 学会等名: 第６７回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2015-06-30
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic Regulation of Autophagy and Endocytosis for Cell Remodeling during Early Development in C. elegans (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] 低分子量GTPase RAB-11の新規結合因子REI-1/REI-2は受精後のRAB-11再局在化を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口 愛沙，佐藤 美由紀，安藤 恵子，佐藤 克哉，中井 淳一，佐藤 健
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 線虫受精卵における父性オルガネラの選択的分解に関与する新規因子の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 第8 回オートファジー研究会
  • 発表場所: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
• [学会発表] 初期胚におけるリソソーム分解系の生理機能 ～エンドサイトーシスとオートファジーによる膜成分の再編成～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: 群馬大学 大学院理工学府・生体調節研究所 第１９回生命科学セミナー
  • 発表場所: 群馬大学医学部
  • 年月日: 2014-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] Fertilization-induced K63-linked ubiquitination mediates clearance of maternal membrane proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Katsuya Sato, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology, Gene Expression Meeting in association with The 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-19
• [学会発表] Novel binding partner of small GTPase RAB-11 regulates RAB-11 redistribution to Golgi after fertilization (2014)
  • 著者名/発表者名: Aisa Sakaguchi, Miyuki Sato, Keiko Gengyo-Ando, Katsuya Sato, Junichi Nakai, Ken Sato
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology, Gene Expression Meeting in association with The 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-19
• [学会発表] C. elegans chaperonin CCT/TRiC is required for actin biogenesis and microvillus formation in intestinal epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiko Saegusa, Miyuki Sato, Katsuya Sato, Taichi Hara, Akihiro Harada, and Ken Sato.
  • 学会等名: C. elegans Development, Cell Biology, and Gene Expression Topic Meeting in association with the 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-19
• [学会発表] 線虫受精卵においてダイナミックに変化するRAB-11の動態制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口 愛沙，佐藤 美由紀，安藤 恵子，佐藤 克哉，中井 淳一，佐藤 健
  • 学会等名: 日本細胞生物学会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] 父性ミトコンドリアの選択的オートファジーの分子機構解明を目指して (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀
  • 学会等名: YoungMito2014
  • 発表場所: 大阪府 箕面山荘
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-23
• [備考] 群馬大学生体調節研究所生体膜機能分野
  • URL: http://makukinou.showa.gunma-u.ac.jp/index.html
• [備考] 群馬大学生体調節研究所生体膜機能分野HP
  • URL: http://makukinou.showa.gunma-u.ac.jp/index.html