2020 年度研究成果報告書

オートファジー関連因子Atg9の構造生物学的研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K06097
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43020:構造生物化学関連
研究機関	公益財団法人微生物化学研究会
研究代表者	的場一晃公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 研究員 (60613792)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	オートファジー / クライオ電子顕微鏡
研究成果の概要	オートファジーが機能するために必須の因子の中で唯一の複数回貫通膜タンパク質Atg9はこれまでその機能は不明であった。本研究期間中に精製したAtg9が試験管内で脂質スクランブル活性があることを示した。次に、クライオ顕微鏡を用いて単粒子解析を行い構造を決定した（分解能3.0Å）。構造を基に変異体を作製し、脂質スクランブル活性が低下する変異体を見出した。これらの変異体は酵母で隔離膜形成ができずオートファジーが正常に機能しないことがわかった。このことからAtg9の脂質スクランブル活性がオートファジーの正常な進行に必要であることが明らかとなった。
自由記述の分野	構造生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	オートファジーが機能する上で必須のタンパク質であるAtg9の機能と立体構造を明らかにし、オートファジーの特徴である隔離膜がどのように伸びるのか、膜伸展モデルを提唱することができた。これらの作動原理は学術的にインパクトがあるだけでなく、Atg9の構造をもとにしたオートファジー制御剤の開発に貢献できる。