| 研究課題/領域番号 |
21H02480
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| 研究機関 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
多賀谷 光男 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (30179569)
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| 研究分担者 |
井上 弘樹 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (10294448)
若菜 裕一 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (90635187)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | MAM / ミトコンドリア / オートファジー / 脂肪滴 |
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| 研究実績の概要 |
ミトコンドリアと小胞体の境界領域に存在する哺乳類syntaxin 17（Stx17）は、通常時にはDrp1、飢餓時にはAtg14L、過剰栄養時（オレイン酸存在下）にはACSL3（acyl-CoA合成酵素）と相互作用して、ミトコンドリアの分裂、オートファゴソーム形成、脂肪滴形成に関与している。本研究の目的は、栄養状態に応じて結合パートナーを変えることで多様な機能を示すStx17の機能調節機構の解明であり、本年度は以下のことを明らかにした。
（１）Stx17のSer134は通常リン酸化されており、飢餓に伴って脱リン酸化される。Ser134をAlaにしたリン酸化されない変異体（S134A）とDrp1、Atg14L、ACSL3との相互作用をproximity ligation assayで調べたところ、Drp1との近接は野生型と比べて減少し、一方、Atg14LとACSL3との近接は高まっていた。一方、擬似リン酸化変異体（Asp変異体）では逆の結果を示した。これらの結果は、Ser134が通常はリン酸化されてDrp1と相互作用し、飢餓時に脱リン酸化されてDrp1から解離してAtg14LおよびACSL3（飢餓時にも脂肪滴が形成されることが近年判明している）と相互作用するというモデルを支持する。
（２）ホスファチジルセリンの合成を抑制するとStx17の局在が変化するような顕微鏡画像が得られたので、リン脂質とStx17の結合をPIPストリップを用いて調べたところ、ホスファチジルセリンとの結合は見られなかったが、ミトコンドリアに多く存在するカルジオリピンとの結合が見られた。現在、この結合の意義を調べている。
（３）HeLa細胞に異種生物（ハエと線虫）のStx17を発現させて、C末端アミノ酸配列の違いに基づく局在と機能の違いを既に明らかにしていたが、ハエおよび線虫の個体を用い、Stx17がハエではミトコンドリアの分裂には関与せず、一方、線虫ではオートファジーに関与しないことを共同研究によって明らかにした。
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| 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
ほとんどの計画は順調に進んでいるが、Stx17のインフラマソーム形成における役割の解明がやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、Stx17のインフラマソーム形成における役割の解明を進める。また、飢餓時には脂質合成のためにACSL3以外にACSL4も働くことが報告されているので、それらのオートファゴソーム形成、LC3の脂質化、脂肪滴形成における役割の違いを調べる。
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