オートファジー分子機構とその多様性の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19002015
• 研究種目: 特別推進研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京工業大学 (2009-2011); 基礎生物学研究所 (2007-2008)
• 研究代表者: 大隅 良典 東京工業大学, フロンティア研究機構, 特任教授 (30114416)
• 連携研究者: 中戸川 仁 東京工業大学, フロンティア研究機構, 特任准教授 (90414010) ; 鈴木 邦律 東京工業大学, フロンティア研究機構, 特任助教 (20373194)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: オートファジー / ATG / タンパク質分解 / ユピキチン様タンパク質 / 膜動態

研究概要

オートファゴソーム形成の基部をなすPASでは、飢餓条件下にAtg17, Atg29, Atg31からなる安定な3者複合体にAtg1, Atg13が結合した5者複合体が形成され、次いで他のAtgの機構単位が階層的に集合する。In vitro再構成系を用いて、ユビキチン様結合反応系の産物である、Atg8-PE, Atg12-Atg5の理解が進んだ。選択的オートファジーによるミトコンドリア分解に関わるミトコンドリアが膜因子Atg32を同定し,その機能を明らかにした。Atgタンパク質群の立体構造を多数明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Selective autophagy regulates insertional mutagenesis by the Ty1 retrotransposon in Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki K, Kondo C, Morimoto M, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Dev. Cell 巻: 21 ページ: 358-365
• [雑誌論文] Starvation induced cell death in autophagy-defective yeast mutants is caused by mitochondria dysfunction (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki SW, Onodera J, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6
• [雑誌論文] Autophagy-related protein(Atg) 8-family interacting motif in Atg3 mediates the Atg3-Atg8 interaction and is crucial for the cytoplasm-to-vacuole targeting pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Noda NN, Nakatogawa H, Kumeta H, Ohsumi Y, Inagaki F.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 285 ページ: 29599-29607
• [雑誌論文] Selective transport of alpha-mannosidase by autophagic pathways : structural basis for cargo recognition by ATG19 and ATG34 (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y, Noda NN, Kumeta H, Suzuki K, Ohsumi Y, Inagaki F.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 285 ページ: 30026-30033
• [雑誌論文] Selective transport of alpha-mannosidase by autophagic pathways : identification of a novel receptor (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki K, Kondo C, Morimoto M, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 285 ページ: 30019-30025
• [雑誌論文] To rdirectly controls the Atg1 kinase complex to regulate autophagy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kamada Y, Yoshino K, Kondo C, Kawamata T, Oshiro N, Yonezawa K, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Mol. Cell Biol 巻: 30 ページ: 1049-1058
• [雑誌論文] The dimeric coiled-coil structure of Saccharomyces cerevisiae Atg16 and its functional significance in autophagy (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujioka Y, Noda NN, Nakatogawa H, Ohsumi Y, Inagaki F.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 285 ページ: 1508-1515
• [雑誌論文] Characterization of the Atg17-Atg29-Atg31 complex specifically required for starvation-induced autophagy in Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • 著者名/発表者名: Kabeya Y, Noda NN, Fujioka Y, Suzuki K, Inagaki F, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm 巻: 389 ページ: 612-615
• [雑誌論文] Autophagy negatively regulates cell death by controlling NPR1-dependent salicylic acid signaling during senescence and the innate immune response in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto K, Jikumaru Y, Kamiya Y, Kusano M, Consonni C, Panstruga R, Ohsumi Y, Shirasu K.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 21 ページ: 2914-2927
• [雑誌論文] Mitochondria-anchored receptor Atg32 mediates degradation of mitochondria via selective autophagy (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto K, Kondo-Okamoto N, and Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Dev. Cell 巻: 17 ページ: 87-97
• [雑誌論文] The structure of Atg4B-LC3 complex reveals the mechanism of LC3-processing and delipidation during autophagy (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoo K, Noda NN, Kumeta H, Fujioka Y, Mizushima N, Ohsumi Y, Inagaki F.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 28 ページ: 1341-1350
• [雑誌論文] The amino-terminal region of Atg3 is essential for association with phosphatidylethanolamine in Atg8 lipidation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hanada T, Satomi Y, Takao T, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 583 ページ: 1078-1083
• [雑誌論文] Atg17 recruits Atg9 to organize the pre-autophagosomal structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Sekito T, Kawamata T, Ichikawa R, Suzuki K, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 14 ページ: 525-538
• [雑誌論文] Autophagy plays a role in chloroplast degradation during senescence in individually darkened leaves (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada S, Ishida H, Izumi M, Yoshimoto K, Ohsumi Y, Mae T, Makino A.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 149 ページ: 885-893
• [雑誌論文] Lap3 is a selective target of autophagy in yeast, Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • 著者名/発表者名: Kageyama T, Suzuki K, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 巻: 378 ページ: 551-557
• [雑誌論文] Structural basis of target recognition by Atg8/LC3 during selective autophagy (2008)
  • 著者名/発表者名: Noda NN, Kumeta H, Nakatogawa H, Satoo K, Adachi W, Ishii J, Fujioka Y, Ohsumi Y, Inagaki F.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 12 ページ: 1211-1218
• [雑誌論文] Transport of phosphatidylinositol 3-phosphate into the vacuole via autophagic membranes in S. cerevisiae (2008)
  • 著者名/発表者名: Obara K, Noda T, Niimi K, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 13 ページ: 537-547
• [雑誌論文] Physiologicl pH and acidic phospholipids contribute to substrate specificity in lipidation of Atg8 (2008)
  • 著者名/発表者名: Oh-oka K, Nakatogawa H, Ohsumi Y
  • 雑誌名: Biol. Chem 巻: 283 ページ: 21847-21852
• [雑誌論文] The Atg18-Atg2 complex is recruited to autophagic membranes via PtdIns(3) P and exerts an essential function (2008)
  • 著者名/発表者名: Obara K, Sekito T, Niimi K, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Biol. Chem. 巻: 283 ページ: 23972-23980
• [雑誌論文] Organization of the pre-autophagosomal structure responsible for autophagosome formation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawamata T, Kamada Y, Kabeya Y, Sekito T, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 19 ページ: 2039-2050
• [雑誌論文] In vitro reconstitution of plant ATG8 and ATG12 conjugation systems essential for autophagy (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujioka Y, Noda NN, Fujii K, Yoshimoto K, Ohsumi Y, Inagaki F.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 283 ページ: 1921-1928
• [雑誌論文] The Atg12-Atg5 conjugate has a novel E3-like activity for protein lipidation in autophagy (2007)
  • 著者名/発表者名: Hanada T, Noda NN, Satomi Y, Ichimura Y, Fujioka Y, Takao T, Inagaki F, Ohsumi Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. ページ: 37298-27302
• [雑誌論文] a ubiquitin-like protein required for autophagosome formation, mediates membrane tethering and hemifusion (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakatogawa, H., Ichimura, Y., and Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Cell 巻: 130 ページ: 165-178
• [雑誌論文] Cis1/Atg31 is required for autophagosome formation in Saccharomyces cerevisiae (2007)
  • 著者名/発表者名: Kabeya Y, Kawamata T, Suzuki K, and Ohsumi Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 巻: 356 ページ: 405-410
• [学会発表] Autophagy in Yeast : Looking Back onthe Past Two Decades and Future Perspective (2011)
  • 学会等名: Keystone Meeting
  • 発表場所: Whistler, Canada
  • 年月日: 20110327-0401
• [学会発表] Two Ubiquitin-Like Conjugation Reactions Essential for Autophagy (2010)
  • 学会等名: CSHL(Cold Spring Harbor Laboratory Meeting)
  • 発表場所: The Banbury Center, USA
  • 年月日: 20101114-17
• [学会発表] Sino-Japan Symposium on Autophagy (2010)
  • 学会等名: Autophagy in Yeast
  • 発表場所: Shanxi Normal University, China
  • 年月日: 20101015-17
• [学会発表] Molecular dissection of membrane dynamics in autophagosome formation (2010)
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20100913-16
• [学会発表] Molecular machinery and physiological roles of autophagy in Yeast (2010)
  • 学会等名: Swiss Yeast Meeting
  • 発表場所: Swiss
  • 年月日: 20100905-08
• [学会発表] Membrane dynamic during autophagy in yeast (2010)
  • 学会等名: Naito Conference
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 20100629-0702
• [学会発表] Lessons from yeast on the molecular machinery of autophagy (2010)
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Ilcicco, Italy
  • 年月日: 20100425-30
• [学会発表] Molecular machinery for autophagosome formation (2010)
  • 学会等名: Keystone Meeting
  • 発表場所: Snowbird, USA
  • 年月日: 20100109-16
• [学会発表] Lessons from yeast on the molecular machinery of autophagy (2010)
  • 学会等名: Traffic Symposium
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] S. cerevisiae, revealed that 18 Atg proteins are essential for starvation-induced autophagy (2009)
  • 学会等名: EMBO Meeting
  • 発表場所: Swiss
  • 年月日: 20091016-21
• [学会発表] Present knowledge of Atg proteins essential for autophagosome formation (2009)
  • 学会等名: 5th ISA International Symposium on Autophagy
  • 発表場所: Ohtsu, Japan
  • 年月日: 20090924-28
• [学会発表] Protein degradation (2009)
  • 学会等名: IUBMB
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20090803-11
• [学会発表] Ukraine Molecular dissection of autophagy-Intracellular recycling system- (2008)
  • 学会等名: 12th International Congress on Yeasts, Plenary Lecture
  • 発表場所: Kiev
  • 年月日: 20080810-14
• [学会発表] Molecular dissection of autophagy in yeast (2008)
  • 学会等名: The XX International Congress of Genetics
  • 発表場所: Plenary Lecture, Germany
  • 年月日: 20080714-19
• [学会発表] Mechanism of autophagosome formation in yeast (2008)
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 20080106-11
• [学会発表] Molecular dissection of membrance dynamics during autophagy (2007)
  • 学会等名: Plenary Lecture
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20071205-05
• [学会発表] Greek, Molecular dissection of autophagy process in yeast (2007)
  • 学会等名: International Proteolysis Society Conference
  • 年月日: 20071020-24
• [学会発表] Two conjugation systems required for autophagosome formation (2007)
  • 学会等名: EMBO Meeting
  • 発表場所: Verona, Italy
  • 年月日: 20070918-20
• [学会発表] Critical questions on the molecular mechanism of autophagy (2007)
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: London
  • 年月日: 20070819-24
• [学会発表] Molecular machinery necessary for the membrane dynamics during autophagy in yeast (2007)
  • 学会等名: Keystone Meeting
  • 発表場所: Monterey, USA
  • 年月日: 20070415-20
• [備考]
  • URL: http://www.ohsumilab.aro.iri.titech.ac.jp/