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2015 年度 実績報告書

膜輸送を介したオートファジー誘導のシグナル制御機構の統合的解析

公募研究

研究領域オートファジーの集学的研究:分子基盤から疾患まで
研究課題/領域番号 26111501
研究機関東北大学

研究代表者

福田 光則  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50311361)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード低分子量G蛋白質Rab / Rab不活性化因子 / 膜輸送 / OATL1 / オートファジー / オリゴマー / Rabエフェクター / 蛋白質分解
研究実績の概要

低分子量G蛋白質Rabは真核生物に普遍的に保存された膜輸送の制御因子で、高等哺乳動物では60種類以上の異なるRab分子が存在し、様々なタイプの膜輸送を制御している。ダイナミックな膜動態を伴うオートファジーも例外ではなく、近年複数のRab分子やそれらの制御因子のオートファジーへの関与が報告されているが、Rabによるオートファジー制御の仕組みは未だ不明な点が多い。当研究室ではこれまで、独自に開発したRabの網羅的解析ツール『Rab panel』を駆使して、オートファジーのダイナミックな膜動態の制御機構の解明に取り組んで来た。その過程で、Rab33Bの不活性化因子・OATL1がLC3との結合を介してオートファゴソーム上にリクルートし、その成熟過程に関与することを明らかにしている。しかし、OATL1のターゲットとなるLC3はオートファゴソームの内膜と外膜の両方に分布しているにも拘わらず、OATL1はp62とは異なりオートファジーによる分解を受けていなかった。そこで本年度は、オートファゴソームに局在するOATL1がどのような仕組みでオートファジーによる分解を回避しているのかを明らかにするため、OATL1(N末端側からPB1様ドメイン、LIR (LC3 interacting region)、TBCドメイン)とp62(N末端側からPB1ドメイン、LIR、UBAドメインなど)の詳細な比較解析を行った。その結果、OATL1のPB1様ドメインはp62のPB1ドメインとは異なり、オリゴマー化能を欠損していることを見出した。また、強制的なオリゴマー化ツールを用いた解析から、オリゴマー化したOATL1変異体はオートファゴソーム開始点に集積し分解を受けるが、オリゴマー化能の無いOATL1はオートファゴソームの外膜に特異的に局在することが明らかになった(Autophagy, 2016)。本研究により、LC3結合分子のオートファゴソーム局在(両側の膜 vs 外膜のみ)がオリゴマー化能の有無で規定されている可能性が強く示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Michigan(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Michigan
  • [雑誌論文] Differing susceptibility to autophagic degradation activity of two LC3-binding proteins: SQSTM1/p62 and TBC1D25/OATL1.2016

    • 著者名/発表者名
      Hirano, S., Uemura, T., Annoh, H., Fujita, N., Waguri, S., Itoh, T. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 12 ページ: 312-326

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1124223

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition).2016

    • 著者名/発表者名
      Klionsky D. J. et al.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 12 ページ: 1-222

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1100356

    • 国際共著
  • [雑誌論文] “分野別・必読論文選考対談、次世代に語り継ぐ論文はどれか?”2016

    • 著者名/発表者名
      水島昇、福田光則
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 35 ページ: 194-198

  • [雑誌論文] Slp2-a inactivates ezrin by recruiting protein phosphatase 1 to the plasma membrane.2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, T., Homma, Y. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 460 ページ: 896-902

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.03.099

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Small GTPase Rab2B and its specific binding protein Golgi-associated Rab2B interactor-like 4 (GARI-L4) regulate Golgi morphology.2015

    • 著者名/発表者名
      Aizawa, M. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 ページ: 22250-22261

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.669242

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional analysis of Rab27A and its effector Slp2-a in renal epithelial cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, T., Mrozowska, P. S. and Fukuda, M.
    • 雑誌名

      Methods Mol. Biol.

      巻: 1298 ページ: 127-139

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-2569-8_11

    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞内小胞輸送が制御する多彩な生命現象~メラニン輸送、オートファジー、ヒスタミン分泌まで~2016

    • 著者名/発表者名
      福田光則
    • 学会等名
      第40回皮膚科免疫セミナー
    • 発表場所
      経団連会館(東京都、千代田区)
    • 年月日
      2016-03-05 – 2016-03-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Alfyによるメンブレントラフィック制御2015

    • 著者名/発表者名
      蔭山俊、和栗聡、鐘ヶ江裕美、曽友深、一村義信、斎藤泉、福田光則、小松雅明
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02 – 2015-12-02
  • [備考] 東北大学大学院生命科学研究科膜輸送機構解析分野

    • URL

      http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/teacher/t_fukuda/

URL: 

公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-28  

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