オートファジーを担うApgシステム(酵母)

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12146206
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 阪井 康能 京都大学, 大学院・農学系研究科, 助教授 (60202082)
• キーワード: オートファジー / マクロオートファジー / ミクロオートファジー / 酵母 / ユビキチン

研究概要

オートファジーは細胞内の主要な分解系であり、飢餓等の環境変化に応答し、細胞内の再構築を行っているものと考えられる。酵母細胞には2種類のオートファジーが存在する。マクロオートファジーはオートファゴソームとよばれる膜構造を生成する事で、液胞へと分解基質を送り込み分解する。ミクロオートファジーは液胞膜が陥入する事で、その分解基質ペルオキシソームを分解する。我々は、Saccharomyces cerevisiaeとPichia pastrisにおいて、それぞれの不能変異株を単離し解析している。Apg8とPaz2はともに相同遺伝子であり、それぞれの過程に機能する。これらはユビキチン様タンパク質であり、Apg8はホスファチジルエタノールアミンに結合することが示されている。本年度、Apg8はオートファゴソーム形成に先立ち、特異な膜構造体に局在する事が明らかになった。このpreautophagosomal structureは、他のオートファジーに必須な因子も、多く局在すること等からオートファゴソームの形成に重要な構造体であることが示された。またPaz2もApg8と恐らく同様な修飾を受け、その欠損株はミクロオートファジーに特徴的なステージである形に液胞が変形した。これらのことから、ユビキチン様タンパク質を介した膜形成機構について、共通のメカニズムで議論ができる可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Hirofumi Horiguchi, Hiroya Yurimoto, Nobuo Kato, Yasuyoshi Sakai.: "Antioxidant System within Yeast Peroxisome : Biochemical and Physiological Characterization of CbPmp20 in the Methylotrophic Yeast Candida boidinii"J.Biol.Chem.,. 276(17). 14279-14288 (2001)
• [文献書誌] Hirofumi Horiguchi, Hiroya Yurimoto, Toh- Kheng Goh, Tomoyuki Nakagawa, Nobuo Kato, Yasuyoshi Sakai.: "Peroxisomal Catalase in the Methylotrophic Yeast Candida boidinir : Transport Efficiency and Metabolic Significance"J.Bacteriol. 183(21). 6372-6383 (2001)
• [文献書誌] Hiroyuki Mukaiyama, Masahide Oku, Takeshi Samizo, Adam T.Hammond, Benjamin S.Glick, Nobuo Kato, Yasuyoshi Sakai.: "Paz2 and 13 oher PAZ gene products regulate vacuolar engulfment of peroxisomes during micropexophagy"Genes to Cells. 7(1). 75-90 (2002)
• [文献書誌] Suzuki K, Kirisako T, Kamada Y, Mizushima N, Noda T, Ohsumi Y: "The pre-autophagosomal structure organized by concerted functions of APG genes is essential for autophagosome formation"EMBO J.. 20(21). 5971-5981 (2002)
• [文献書誌] Ishihara N, Hamasaki M, Yokota S, Suzuki K, Kamada Y, Kihara A, Yoshimori T, Noda T, Ohsumi Y: "Autophagosome requires specific early Sec proteins for its formation and NSF/SNARE for vacuolar fusion"Mol Biol Cell. 12(11). 3690-3702 (2000)
• [文献書誌] Shintani T, Suzuki K, Kamada Y, Noda T, Ohsumi Y.: "Apg2p functions in autophagosome formation on the perivacuolar structure"J Biol Chem. 276(32). 30452-30460 (2001)