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2014 年度 実績報告書

線虫初期胚で誘導される選択的オートファジーの分子機構と生理機能

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 26111503
研究機関群馬大学

研究代表者

佐藤 美由紀  群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (70321768)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードオートファジー / ミトコンドリア / 受精 / 線虫
研究実績の概要

近年,タンパク質凝集体や感染病原菌,不良ミトコンドリアなどが選択的オートファジーによって分解されることが明らかとなってきている.申請者らは線虫の受精卵を用いた解析から,受精後に精子から持ち込まれた父性オルガネラを選択的にオートファゴソームに取り込み分解する新たな選択的オートファジー経路(allophagy)が存在することを見出した.さらに,受精卵でのオートファジー活性をモニターできるGFP-LGG-1発現株を用いた網羅的RNAiスクリーニングにより,allophagyに特異的に関与するキナーゼを同定した.本研究ではこのキナーゼによる選択的オートファジーの制御メカニズムを明らかにするため,キナーゼの基質または関連因子の探索を行った.まず,蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動によりキナーゼの基質の同定を試みた.野生型とキナーゼ変異体の受精卵から抽出したタンパク質を二次元電気泳動で展開し,泳動度が変化するスポットについて質量分析によってタンパク質を同定した.また,生化学的方法と平行して酵母ツーハイブッリド法を用いてキナーゼと相互作用する因子の同定も行い,候補因子を得ている.RNAiまたは破壊株の表現型解からこれらの因子はallophagyに特異的に関与することが示唆された.さらに相互作用の確認,細胞内局在の検討など詳しい解析を行っており,キナーゼによるallophagyの制御メカニズムの解明が期待できる.

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

選択的オートファジーの一つであるallophagyに関与するキナーゼの同定に成功し,さらにそのキナーゼの基質または相互作用因子の探索も順調に進んでいる.これらキナーゼとその関連因子の解析が進むことにより,選択的オートファジーのメカニズムや生理的意義の解明につながると考えられる.

今後の研究の推進方策

現在同定している候補因子の詳しい機能解析を進める.この中には2次スクリーニングにおいてallophagyに特異的に関与することが示唆される因子が含まれるので,そのような因子について優先的に解析を行う.また,キナーゼの直接の基質であることを検証する生化学的解析も行う.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Guidelines for monitoring autophagy in Caenorhabditis elegans2015

    • 著者名/発表者名
      Zhang H, Chang JT, Guo B, Hansen M, Jia K, Kovacs AL, Kumsta C, Lapierre LR, Legouis R, Lin L, Lu Q, Melendez A, O'Rourke EJ, Sato K, Sato M, Wang X, Wu F
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 11 ページ: 9-27

    • DOI

      10.1080/15548627.2014.1003478

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精子ミトコンドリアのオートファジーによる分解2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀,佐藤健
    • 雑誌名

      医学の歩み

      巻: 250 ページ: 479-482

  • [学会発表] Dynamic Regulation of Autophagy and Endocytosis for Cell Remodeling during Early Development in C. elegans2014

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Kotone Tomura, Ken Sato
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 低分子量GTPase RAB-11の新規結合因子REI-1/REI-2は受精後のRAB-11再局在化を制御する2014

    • 著者名/発表者名
      坂口 愛沙,佐藤 美由紀,安藤 恵子,佐藤 克哉,中井 淳一,佐藤 健
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] 線虫受精卵における父性オルガネラの選択的分解に関与する新規因子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 学会等名
      第8 回オートファジー研究会
    • 発表場所
      シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-11
  • [学会発表] 初期胚におけるリソソーム分解系の生理機能 ~エンドサイトーシスとオートファジーによる膜成分の再編成~2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 学会等名
      群馬大学 大学院理工学府・生体調節研究所 第19回生命科学セミナー
    • 発表場所
      群馬大学医学部
    • 年月日
      2014-07-25 – 2014-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Fertilization-induced K63-linked ubiquitination mediates clearance of maternal membrane proteins2014

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Katsuya Sato, Kotone Tomura, Ken Sato
    • 学会等名
      C. elegans Development, Cell Biology, Gene Expression Meeting in association with The 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-19
  • [学会発表] Novel binding partner of small GTPase RAB-11 regulates RAB-11 redistribution to Golgi after fertilization2014

    • 著者名/発表者名
      Aisa Sakaguchi, Miyuki Sato, Keiko Gengyo-Ando, Katsuya Sato, Junichi Nakai, Ken Sato
    • 学会等名
      C. elegans Development, Cell Biology, Gene Expression Meeting in association with The 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-19
  • [学会発表] C. elegans chaperonin CCT/TRiC is required for actin biogenesis and microvillus formation in intestinal epithelial cells2014

    • 著者名/発表者名
      Keiko Saegusa, Miyuki Sato, Katsuya Sato, Taichi Hara, Akihiro Harada, and Ken Sato.
    • 学会等名
      C. elegans Development, Cell Biology, and Gene Expression Topic Meeting in association with the 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-19
  • [学会発表] 線虫受精卵においてダイナミックに変化するRAB-11の動態制御機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      坂口 愛沙,佐藤 美由紀,安藤 恵子,佐藤 克哉,中井 淳一,佐藤 健
    • 学会等名
      日本細胞生物学会年会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂・東大寺総合文化センター
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [学会発表] 父性ミトコンドリアの選択的オートファジーの分子機構解明を目指して2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤美由紀
    • 学会等名
      YoungMito2014
    • 発表場所
      大阪府 箕面山荘
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23
  • [備考] 群馬大学生体調節研究所生体膜機能分野HP

    • URL

      http://makukinou.showa.gunma-u.ac.jp/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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