2023 年度研究成果報告書

排出系液胞アミノ酸トランスポーターAvt4の調節と生理機能に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号	21K05507
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38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関	愛媛大学
研究代表者	関藤孝之愛媛大学, 農学研究科, 教授 (20419857)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	液胞 / トランスポーター / TORC1 / オートファジー / アミノ酸
研究成果の概要	近位依存性ビオチン標識により液胞アミノ酸トランスポーターAvt4の相互作用因子候補として同定したTORC1関連因子の欠損株でのAvt4の脱リン酸化と、Avt4のアラニン置換によるアミノ酸輸送活性亢進を検出した。その一方でAVT4破壊によるTORC1阻害剤耐性付与などTORC1の活性化も示され、Avt4とTORC1が相互に調節し合うことが示唆された。 Avt4と他の液胞アミノ酸トランスポーターの多重破壊により窒素飢餓条件でのカタラーゼレベルが減少し、放射標識アミノ酸のタンパク質への取り込みも低下したことから、液胞からのアミノ酸排出が窒素飢餓条件でのタンパク質合成に寄与することが示唆された。
自由記述の分野	細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	液胞／リソソームアミノ酸輸送は細胞内アミノ酸ホメオスタシスに重要な役割を果たす。その基幹装置であるアミノ酸トランスポーターの同定に続く次の課題として、その活性調節機構について新たな知見を得た。さらにトランスポーターがTORC1によって制御される一方で、直接的にTORC1の制御にも関わることが示唆された。このことは栄養情報伝達下流で機能するトランスポーターがレセプターとして上流因子に作用する新たな機構モデルを提案している。またトランスポーター多重欠損による表現型発現機構について分子レベルでの知見が得られ、活性調節機構解明と合わせ当該分野の研究を加速させる基盤を構築することができた。