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2021 年度 実績報告書

オートファジーによるオルガネラ分解の分子基盤と生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H01430
研究機関東京工業大学

研究代表者

中戸川 仁  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (90414010)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワードオートファジー / 細胞小器官 / 細胞内膜動態
研究実績の概要

オートファジーは細胞が備える大規模な分解機構である。近年、オートファジーによるミトコンドリアの分解「マイトファジー」の研究が世界的な脚光を浴び、その分子機構や生理機能、疾患との関連の解明が急速に進む中、他のオルガネラの分解についてはまだ多くの問題が残されている。本研究では、オートファジーによる核の分解「ヌクレオファジー」、小胞体分解「ERファジー」、ペルオキシソーム分解「ペキソファジー」におけるオルガネラ動態とそのメカニズム、さらにこれら分解経路の制御機構および生理的意義の解明を目的とした。ERファジーおよびペキソファジーについては前年度までに終了した。当該年度においては、ヌクレオファジーに関して残された課題に注力した。ヌクレオファジーのレセプターであるAtg39は膜貫通ドメインを介して核外膜にアンカーされる膜タンパク質であることを示した。さらに、Atg39は核膜内腔領域の両親媒性ヘリックスを介して核内膜と結合し、この結合は、(i) Atg39の小胞体への漏出の抑制、(ii) 核膜上でのAtg39の集積、(iii)核由来二重膜小胞の形成(この小胞がオートファゴソーム内に取り込まれて分解される)、に重要であることを明らかにし、J Cell Biol誌に発表した。また、ヌクレオファジーが欠損するATG39破壊株においては、ミクロヌクレオファジー(液胞膜が核の一部を直接取り込んで分解する経路)が異常昂進しており、これがATG39破壊株の窒素欠乏下での細胞死を引き起こす原因となっていることを明らかにした。すなわち、ヌクレオファジーの生理的意義の一つに、ミクロヌクレオファジーの抑制があることを明らかにした(論文執筆中)。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Atg39 links and deforms the outer and inner nuclear membranes in selective autophagy of the nucleus2022

    • 著者名/発表者名
      Mochida Keisuke、Otani Toshifumi、Katsumata Yuto、Kirisako Hiromi、Kakuta Chika、Kotani Tetsuya、Nakatogawa Hitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 221 ページ: -

    • DOI

      10.1083/jcb.202103178

  • [雑誌論文] Degradation of nuclear components via different autophagy pathways2022

    • 著者名/発表者名
      Li Ziyang、Nakatogawa Hitoshi
    • 雑誌名

      Trends in Cell Biology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.tcb.2021.12.008

  • [学会発表] オートファジーにおけるオルガネラ変形のメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      中戸川仁
    • 学会等名
      第23回酵母合同シンポジウム
  • [学会発表] マクロヌクレオファジーにおける核膜変形のメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      中戸川仁
    • 学会等名
      新学術領域「マルチモードオートファジー」第3回班会議、第14回オートファジー研究会
  • [学会発表] 出芽酵母におけるオートファジーレセプターのリン酸化制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      目黒創太
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [図書] 酵母の選択的オートファジー  実験医学 特集「選択的オートファジー 既成概念を覆す分子機構と生理作用」2021年8月号2021

    • 著者名/発表者名
      中戸川 仁
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2546-8

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公開日: 2022-12-28  

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