オートファゴソーム形成過程における小胞体との分子機構の解明

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K06152
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 濱崎 万穂 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (30455216)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: オートファジー / 小胞体 / ミトコンドリア / 分解

研究実績の概要

オートファジーは、飢餓時のエネルギー源確保による生存維持や細胞内浄化による発がん、神経変性疾患、炎症性疾患、感染症、生活習慣病等の疾患発症の抑制など多岐に亘る重要な役割を担い、近年大きく注目を集めている細胞内大規模分解系である。オートファジーが誘導されると、細胞質で膜オルガネラであるオートファゴソーム(AP)が新規に形成される。APは、細胞内のオルガネラであるにも関わらず他のオルガネラと異なり既存で存在しない。我々は、細胞生物学の大きな謎であったAP膜の形成場が小胞体・ミトコンドリア接触部位であると同定した（Nature 2013）。AP膜形成は複雑でダイナミックな過程であるが、最も重要な形成初期の実態がこれで明らかになることが期待される。なぜ、小胞体・ミトコンドリア接触部位で形成されるのか、小胞体との関係は我々だけではなく世界中でも報告があるためどのように形成に関わるのか、詳細を明らかにしたい。本研究では、最新のイメージング法、プロテオミクス、生化学を駆使してAP膜形成の初期過程の形成機構の解明を目指す。
スクリーニングから得られた候補の一つが、これまで明らかにされていない、オートファジーに必要な最上流因子のリクルートメントに関わる仕事で、取れてきた候補により脂質化されることが明らかとなり現在投稿準備に取り掛かっている。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

スクリーニングで得られた候補の1つの解析が進んだおかげで、現在投稿準備に取り掛かっている。他は、概ね計画通りに進められている。

今後の研究の推進方策

投稿後から時間がかかるので、リバイスに回せるジャーナルにできるだけ早く辿り着き、リバイス実験を行う。スクリーニングから得られている候補を今後も解析を続け、VPS３４のプロジェクトも蛍光タンパク質、細胞作りで試行錯誤が必要なので計画通りにすすめていく。

次年度使用額が生じた理由

論文投稿にかかる費用がこれからになるため、できるだけ今年度は節約し来年度に消耗品含め回すため。

研究成果

• [雑誌論文] Degradation of the NOTCH intracellular domain by elevated autophagy in osteoblasts promotes osteoblast differentiation and alleviates osteoporosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Gota Yoshida,Tsuyoshi Kawabata,Hyota Takamatsu,Shotaro Saita,Shuhei Nakamura,Keizo Nishikawa,Mari Fujiwara,Yusuke Enokidani,Tadashi Yamamuro,Keisuke Tabata,Maho Hamasaki,Masaru IshiiORCID Icon,Atsushi Kumanogoh &Tamotsu Yoshimori
  • 雑誌名: Autophagy 巻: - ページ: 1-10
  • DOI: 10.1080/15548627.2021.2017587
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Loss of RUBCN/rubicon in adipocytes mediates the upregulation of autophagy to promote the fasting response (2022)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamamuro,Shuhei NakamuraKyosuke Yanagawa,Ayaka Tokumura,Tsuyoshi Kawabata,Atsunori Fukuhara,Hirofumi Teranishi,Maho Hamasaki,Iichiro Shimomura &Tamotsu Yoshimori
  • 雑誌名: Autophagy 巻: - ページ: 1-11
  • DOI: 10.1080/15548627.2022.2047341
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] THOC4 regulates energy homeostasis by stabilizing TFEB mRNA during prolonged starvation (2021)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Fujita, Sayaka Kubo, Tatsuya Shioda, Ayaka Tokumura, Satoshi Minami, Megumi Tsuchiya, Yoshitaka Isaka, Hidesato Ogawa, Maho Hamasaki, Li Yu , Tamotsu Yoshimori , Shuhei Nakamura
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 134(6) ページ: -
  • DOI: 10.1242/jcs.248203
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Rubicon prevents autophagic degradation of GATA4 to promote Sertoli cell function (2021)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamamuro,Shuhei Nakamura ....,Takafumi Matsumura,Kiyonori Kobayashi,Hideto Mori,Yusuke Enokidani,Gota Yoshida,Hitomi Imoto,Tsuyoshi Kawabata,Maho Hamasaki,Akiko Kuma,Sohei Kuribayashi,Kentaro Takezawa,Yuki Okada,Manabu Ozawa,Shinichiro Fukuhara,Takashi Shinohara,Masahito Ikawa,Tamotsu Yoshimori
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 17(8) ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1009688
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Identification of E3 ligase functions in recognizing damaged lysosomes cleared by autophagy (2022)
  • 著者名/発表者名: Maho Hamasaki
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clearance of damaged organelle by autophagy (2021)
  • 著者名/発表者名: Maho Hamasaki
  • 学会等名: IUPAB
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 小胞体ーミトコンドリア接触部位におけるオートファゴソーム形成 (2021)
  • 著者名/発表者名: Maho Hamasaki
  • 学会等名: 第４３回神経組織培養研究会
  • 招待講演