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2020 年度 実績報告書

脂質からみたオートファジーの膜動態

研究課題

研究課題/領域番号 18H02399
研究機関東京工業大学

研究代表者

堀江 朋子 (川俣朋子)  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70435527)

研究分担者 中西 広樹  秋田大学, 生体情報研究センター, 助教 (10466740)
佐々木 雄彦  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (50333365)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードオートファジー / 脂質 / リピドーム解析 / 液胞/リソソーム / リパーゼ / Atg15 / 分解
研究実績の概要

オートファジーは真核生物が持つ主要な分解システムである。オートファジーが誘導されると、細胞質に二重膜構造体のオートファゴソームが形成されるが、この膜を構成している膜脂質についての情報は殆ど無い。また、オートファゴソームは液胞/リソソーム内で内容物と共に分解されるが、膜脂質分解の分解機構についてもこれまで不明であった。

昨年度までに、研究代表者は酵母においてオートファゴソームの内膜構造体であるオートファジックボディの単離精製法を確立させた。そこで本年度は、液胞膜およびオートファジー関連膜の組成についてリピドーム解析を行い、膜の膜脂質組成を明らかにした。

また、液胞/リソソーム内での膜脂質分解について、液胞膜タンパク質であるAtg15に着目し、in vitroリパーゼアッセイ系を構築することで、液胞/リソソーム内での膜脂質の分解を理解することを目的に実験を行ってきた。これまで、Atg15の活性を高感度に検出できる系を構築することに成功した。その結果、Atg15のリパーゼの基質特異性、至適pHなど、Atg15のもつ基本的な生化学的な性質を明らかにすることが出来、リパーゼのタイプも決定する事ができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

前年度までの成果を発展させ、液胞とオートファジックボディの脂質組成を決定することができた。また、Atg15のリパーゼタイプと生化学的な性質を明らかにすることができている。よって、当初の研究計画にある2つの研究計画は、どちらも概ね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

精製した膜成分の脂質組成について、外膜成分、内膜成分に関する考察と、他のオルガネラ膜成分との相違について考察をすすめながら、論文化に向けてデータを整理する。また、細胞内でのリパーゼ活性は厳密に制御されている可能性がある。そのため、Atg15の活性化・阻害機構について、構築したin vitroリパーゼアッセイ系を駆使してさらに解析をすすめ、次年度中に、研究結果を論文としてまとめる予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] 液胞内タンパク質・脂質・リン酸代謝とオートファジー2020

    • 著者名/発表者名
      堀江(川俣)朋子
    • 学会等名
      生物工学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質から見たオートファジーの膜動態2020

    • 著者名/発表者名
      堀江(川俣)朋子
    • 学会等名
      酵母細胞研究会(第198回)
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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