オートファジーによるポリグルタミンタンパク質の分解

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20023018
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 吉森 保 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (60191649)
• キーワード: ポリグルタミン病 / 異常伸張ポリグルタミン鎖 / オートファジー / CCT / p62 / 凝集

研究概要

ポリグルタミン病などの異常タンパク質蓄積が原因となる疾患においては、細胞による当該タンパク質の分解が発症抑止に極めて重要である。細胞内のユビキチン・プロテアソーム系がそのような異常タンパク質の分解にあたることはよく知られているが、それと並ぶ細胞内分解系であるオートファジーも、異常伸張ポリグルタミン鎖含有タンパク質(PolyQ)の凝集塊を分解するという報告が近年相次いだ。PolyQはプロテアソーム活性を阻害すると言われており、PolyQ分解におけるオートファジーの重要性が注目される。そのような状況下で我々は、PolyQが凝集する以前の可溶性の段階でオートファジーを強く誘導することを見いだした。疾患を起こさない短いポリグルタミン鎖を含むタンパク質は全く誘導を起こさない。本研究は、オートファジーがどのようにしてPolyQの出現を特異的に感知し分解するのかその分子メカニズムに迫ることを目的とする。
平成20年度は、PolyQへの結合が報告されているシャペロンCCTについてノックダウン実験を行ったが、PolyQによるオートファジー誘導は阻害されず、CCTはオートファジー誘導因子ではないと結論した。また別の誘導因子候補p62については、そのノックアウト細胞においてPolyQの発現をオンオフできる系を用いて解析を行っているが、明白な結果を得るに至っていない。凝集までに時間がかかるチオレドキシン融合PolyQを大腸菌で合成させ精製し、種々の時間イジキュベートしてから細胞に注入しどれが最もよくオートファジーを誘導するかを調べると同時に,各時間のpolyQコンフォメーションを円偏光2色性測定で解析したが、今のところインキュベート時間により誘導能に差が見られずさらなる解析を行っている。

研究成果

• [雑誌論文] The Atg16L Complex Specifies the Site of LC3 Lipidation for Membrane Biogenesis in Autophagy (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujita N, Itoh T, Fukuda M, Noda T, Yoshimori T.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 19 ページ: 2092-2100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynein-dependent Movement of Autophagosomes Mediates Efficient Encounters with Lysosomes (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura S, Noda T, Yoshimori T.
  • 雑誌名: Cell Struct Funct 33 ページ: 109-122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Funptional Analysis bf α5β1 Integrin and Lipid Rafts in Invasion of Epithelial Cells by Porphyromonas gingivalis using Fluorescent Beads Coated with Bacterial Membrane Vesicle (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuda K, Furuta N, Inaba H, Kawai S, Hanada K, Yoshimori T. Amano A.
  • 雑誌名: Cell Struct Funct 33 ページ: 123-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Golgi-resident small GTPase Rab33B interacts with Atg16L and modulates autophagosome formation (2008)
  • 著者名/発表者名: Itoh T, Fujita N, Kanno E, Yamamoto A. Yoshimori T, Fukuda M.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 19 ページ: 2916-2925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ubc4/5 and c-Cb1 Continue to Ubiquitinate EGF Receptor after Internalization to Facilitate Polyubiquitination and Degradation (2008)
  • 著者名/発表者名: Umebayashi K, Stenmark H, Yoshimori T.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 19 ページ: 3454-3462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autophagic control of listeria through intracellular innate immune recognition in drosophila (2008)
  • 著者名/発表者名: Yano T, Mita S, Ohmori H, Oshima Y, Fujimoto Y, Ueda R, Takada H, Goldman WE, Fukase K, Silverman N. Yoshimori T. Kurata S.
  • 雑誌名: Nat Immunol 9 ページ: 908-916
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Atg4B Mutant Hampers the Lipidation of LC3 Paralogues and Causes Defects in Autophagosome Closure (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujita N, Hayashi M, Fukumoto H, Omori H, Yamamoto A, Noda T. Yoshimori T.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 19 ページ: 4651-4659
  • 査読あり
• [雑誌論文] DAP-kinase is a mediator of endoplasmic reticulum stress-induced caspase activation and autophagic cell death (2008)
  • 著者名/発表者名: Gozuacik D, Bialik S, Raveh T, Mitou G, Shohat G, Sabanay H, Mizushima N, Yoshimori T. Kimchi A.
  • 雑誌名: Cell Death Differ 15 ページ: 1875-1886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of the autophagy protein Atg16L1 enhances endotoxin-induced IL-1 beta production (2008)
  • 著者名/発表者名: Saitoh T, Fujita N, Jang MH, Uematsu S, Yang BG, Satoh T, Omori H, Noda T, Yamamoto N, Komatsu M, Tanaka K, Kawai T, Tsuiimura T, Takeuchi O, Yoshimori T. Akira S. (*These authors contributed equally to this work.)
  • 雑誌名: Nature 456 ページ: 264-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleotide-Dependent Conformational Changes and Assembly of the AAA ATPase SKD1/VPS4B (2008)
  • 著者名/発表者名: Inoue M, Kamikubo H, Kataoka M, Kato R, Yoshimori T. Wakatsuki S, Kawasaki M.
  • 雑誌名: Traffic 9 ページ: 2180-2189
  • 査読あり
• [学会発表] Autophagy as a cellular defense system against pathogens and unfolding proteins (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉森保
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会 第81回日本生化学会大会合同大会BMB2008
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Molecular machinery of autophagy and its role in diseases (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉森保
  • 学会等名: 11^<th> Western Pacific Congress on Chemotherapy and Infectious Diseases(11^<th> WPCCID)
  • 発表場所: Taipei International Convention Center, Taiwan
  • 年月日: 2008-12-01
• [学会発表] Mechanistic Insight into LC3 Lipidation for Membrane Biogenesis in Autophagy (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉森保
  • 学会等名: Massachusetts General Hospital's Center for the Study of Inflammatory Bowel Disease 18^<th> Annual Workshop
  • 発表場所: Massachusetts General Hospital, U.S.A.
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] Autophagy : Molecular Machinery and Role in Cellular Defense (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉森保
  • 学会等名: 2008 Annual International Conference In Comme moration of the 60^<th> KSMBMB Anniversary
  • 発表場所: ソウル教育文化会館韓国
  • 年月日: 2008-10-31
• [図書] 分子細胞生物学辞典(第2版) (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉森保
  • 総ページ数: 173-175
  • 出版者: (株)東京化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.biken.osaka-u.ac.jp/act/act_yoshimori.php