自食作用の分子細胞生物学的解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480202
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 大隅 良典 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (30114416)
• 研究分担者: 鎌田 芳彰 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (20291891) ; 野田 健司 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (00290908) ; 吉森 保 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助教授 (60191649) ; 大隅 萬里子 帝京科学大学, バイオサイエンス学科, 助教授 (40168927)
• キーワード: APG遺伝子 / Apg7 / Apg8 / Apg10 / Apg2 / Apg9 / Apg1 / オートファジー

研究概要

今年度も引き続いてAPG遺伝子群の機能解析を進め以下の大きな進展が得られた。
1.Apg8は117個のアミノ酸からなる親水性のタンパク質であるが栄養飢餓によって合成が誘導され、その細胞内局在が大きく変化する。細胞質に散在していたApg8は飢餓に伴い液胞近傍にドット状に集合し、かなりの部分が液胞内にオートファジックボディとして移行する。電顕観察からApg8がオートファゴソームの形成中間体に存在することが明らかとなった。Apg8は、生合成後そのC一末端のArgが切断されGlyを末端に持つようになる。このプロセシングは新規のシステインプロテアーゼであるApg4によっていることが判明した。このプロセシングは機能に必須でありさらに末端を介して修飾を受けることが明らかとなった。
2.Apgの中で唯一膜貫通型のタンパク質であるApg9の機能解析を進めオートファゴソーム、Cvt小胞形成に必須であるが、新規の膜構造体として液胞近傍に局在することが示された。
3.Apg1キナーゼ活性が飢餓条件下に上昇すること、この制御にApg13との結合体形成が関与していることが明らかとなった。
4.Apg12結合体形成のE1,E2酵素としてAPg7,Apg10が機能していることを照明した。
5.これまで成功していなかったApg2のクローニングに成功しその機能解析を開始した。

研究成果

• [文献書誌] Mizushima, N. et al.: "Apg16p is required for the function of the Apg12p-Apg5p conjugate in the yeast autophagic pathway"EMBO J.. 18. 3888-3896 (1999)
• [文献書誌] Shintani, T. at al.: "Apg10p, a novel protein-conjugating enzyme essential for autophagy in yeast"EMBO J.. 18. 5234-5241 (1999)
• [文献書誌] Kirisako, T. et al.: "Formation process of autophagosome is traced with Apg8/Aut7p in yeast"J. Cell Biol.. 147. 435-446 (1999)
• [文献書誌] George, M, D. et al.: "Apg5p functions in the sequestration step in the cytoplasm to vacuole targeting and macroautophagy pathways"Mol. Biol. Cell. (in press ).
• [文献書誌] Noda, T. et al.: "Apg9/Cvt7p is an integral membrane protein required for transport vesicle formation in the Cvt and autophagy pathways"J. Cell Biol.. (in press).
• [文献書誌] Furukawa, K. et al.: "A protein conjugation system in yeast with homology to biosyntheic enzyme reavion of prokarvotes"J. Biol. Chem.. ".