| 研究課題/領域番号 |
17K07707
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
新谷 尚弘 東北大学, 農学研究科, 准教授 (70374973)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 出芽酵母 / オートファジー / 小胞輸送 / オートファゴソーム / SNARE |
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| 研究実績の概要 |
オートファジーは栄養飢餓に応答して細胞質成分を二重膜構造体オートファゴソームで包み込み、リソソーム・液胞へ送り、分解・再利用する機構である。オートファゴソームの形成機構を明らかにする上で、その構成膜成分の供給源を理解することは重要である。現在、オートファジーはタンパク質分泌経路を始めとする細胞内小胞輸送ネットワークの一部であると理解されているが、その詳細は未知である。本研究では、オートファゴソーム形成の理解のために、出芽酵母を用いて小胞輸送経路とオートファジーとの関連を明らかにすることを目的とする。本年度は主に小胞膜融合関連因子（SNARE）であるYkt6の機能に着目し、Ykt6を利用したin vivoでのオートファゴソーム膜源検出システムの開発を行った。Ykt6は可溶性タンパク質であるが、脂質修飾を受けてドナー膜に局在することによって、SNAREとしての機能を果たす。まず、Ykt6がオートファゴソーム上で機能することを明らかにした。さらに、ykt6-104という変異株を作製し、オートファゴソームと液胞との融合に特異的に欠損があることを明らかにした。一方、Ykt6のC末端に存在する脂質修飾部位をGos1という他のSNARE由来の膜貫通ドメインと置換すると、その置換体Ykt6-Gos1TMDは主に小胞体に局在し、ykt6Δ株の生育不全を相補できなかった。そこで、Ykt6-Gos1TMDをykt6-104株で発現させたところ、オートファゴソームと液胞の融合を相補した。このことはYkt6-Gos1TMDが小胞体を始めとしたオルガネラからオートファゴソームに輸送されたことを意味している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
実験の項目によって、予想以外に進展した部分とそうでない部分がある。Ykt6の解析に関しては、計画通りではないが、ykt6変異株の特性を生かしたin vivoアッセイ系を構築し、当初の研究目的の達成に大いに近づいた。
上記アッセイ系の構築に時間を割いたため、オートファゴソーム前駆体のプロテーオーム解析は実験開始が遅れたが、解析を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
オートファゴソーム膜の起源を同定するために、Ykt6アッセイ系とオートファゴソーム前駆体のプロテーオーム解析を並行して推進する。Ykt6アッセイ系のより詳細な解析を行う。
Ykt6がオートファゴソームに局在することを明らかにしたが、その機構は未だ不明である。現在までに、オートファジー必須因子であるAtg9とYkt6が相互作用することを示唆する実験結果を得ている。そこで、Atg9と結合できないYkt6変異体をスクリーニングし、Atg9との相互作用がYkt6のオートファゴソームへの局在化に必要か解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
質量分析や電子顕微鏡観察などを専門機関（分析会社）に委託して行う予定であったが、まだ委託するに至っていないため、次年度使用額が生じた。次年度はこれらの解析に当該助成金を使用する予定である。
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