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オートファジータンパク質群の動的相互作用と分子集合形態の解析

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 26111508
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
研究機関東京大学 (2015)
東京工業大学 (2014)

研究代表者

山本 林  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80551283)

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)
キーワードオートファジー / 出芽酵母 / オートファゴソーム / 膜動態 / Atgタンパク質
研究実績の概要

オートファゴソーム形成の初期過程では複数のAtgタンパク質からなる高次会合体が形成される。本研究では、Atg高次会合体の形成過程における「Atgタンパク質群の相互作用ネットワーク」について解析を行い、以下の知見を得た。
前年度に行ったMITドメインによるAtgタンパク質相互作用のスクリーニングで得られた情報をもとに、オートファゴソーム形成反応の始動複合体であるAtg1複合体(Atg1, Atg13, Atg17, Atg29, Atg31)に焦点を当てて相互作用解析を行い、既知のAtg13-Atg17相互作用(前年度に報告済み)に加えて、別の部位でのAtg13-Atg17相互作用が高次会合体形成に重要であることを見出した。構造解析から、2つのAtg13-Atg17相互作用は空間的に遠く離れた位置にあることが見出され、in vitro解析から、Atg13-Atg17相互作用が分子内ではなく分子間での相互作用であることを明らかにした。これらの結果は、Atg1複合体が2つのAtg13-Atg17分子間相互作用を介して連結していくことを示している。また、これらの相互作用が、Atg1キナーゼの自己リン酸化および自己活性化に必須であり、さらに、下流のAtg9ベシクルの集積にも関与することを見出しており、Atg会合体形成機構の分子基盤を明らかにする重要な知見である(現在論文リバイス中)。
耐熱性酵母Kluyveromyces marxianusのAtgタンパク質を同定し、これらのタンパク質が高い熱安定性を持ち、構造解析やin vitro解析に有用であることを示した(Yamamoto et al., J. Biol. Chem., 290, 29506-29518, 2015)。

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

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The thermotolerant yeast Kluyveromyces marxianus is a useful organism for structural and biochemical studies of autophagy.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, H., Shima, T., Yamaguchi, M., Mochizuki, Y., Hoshida, H., Kakuta, S., Kondo-Kakuta, C., Noda, N. N., Inagaki, F., Itoh, T., Akada, R., Ohsumi, Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 号: 49 ページ: 29506-29518

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.684233

    • 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
  • [雑誌論文] Atg13 HORMA domain recruits Atg9 vesicles during autophagosome formation2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki SW, Yamamoto H, Oikawa Y, Kondo-Kakuta C, Kimura Y, Hirano H, Ohsumi Y.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 112(11) 号: 11 ページ: 3350-3355

    • DOI

      10.1073/pnas.1421092112

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis of starvation-induced assembly of the autophagy initiation complex2014

    • 著者名/発表者名
      Yuko Fujioka, Sho W Suzuki, Hayashi Yamamoto, Chika Kondo-Kakuta, Yayoi Kimura, Hisashi Hirano, Rinji Akada, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N Noda
    • 雑誌名

      NATURE STRUCTURAL & MOLECUIAR BIOLOGY

      巻: 21(発表確定) 号: 6 ページ: 513-521

    • DOI

      10.1038/nsmb.2822

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular mechanism of the initial step of autophagosome formation2014

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, H., Suzuki, S.W., and Ohsumi Y.
    • 学会等名
      2014 Northeastern Asian Symposium on Autophagy
    • 発表場所
      Westin Chosun Hotel Busan, Busan, Korea
    • 年月日
      2014-12-18 – 2014-12-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] オートファジー関連タンパク質のリン酸化による機能制御2014

    • 著者名/発表者名
      山本 林,鈴木 翔,藤岡 優子,木村 弥生,平野 久,野田 展生,大隅 良典
    • 学会等名
      第12回 日本プロテオーム学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2014-07-17 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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