Elucidation of a series of the molecular mechanism and physiological significance from induction of mitophagy to mitochondrial degradation

阐明从诱导线粒体自噬到线粒体降解的一系列分子机制和生理意义

• 批准号: 21K05500
• 负责人: 古川 健太郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05500/
• 关键词: ミトコンドリア; オートファジー; マイトファジー; 酵母

ミトコンドリアを選択的に分解するマイトファジーは、酵母からヒトまで広く保存されたミトコンドリアの品質管理機構である。酵母において、カゼインキナーゼ2によるミトコンドリア外膜タンパク質Atg32のリン酸化はマイトファジーの進行に必須であり、このリン酸化はPpg1-Farホスファターゼ複合体によって拮抗的に阻害される。また、リン酸化Atg32が集積する部位がミトコンドリア分裂因子X依存的に局所的に分裂し、最終的に液胞内で分解される。本研究では、Atg32のリン酸化制御機構、ミトコンドリア分裂機構、分解標的となるミトコンドリアに含まれる因子を解明することを目的としている。2022年度は、主に以下の研究を進めた。①分裂因子Xの論文のリバイスとして、分裂因子X欠損株のマイトファジー非誘導時・誘導時における電子顕微鏡解析および超解像顕微鏡解析を行い、ミトコンドリア形態の詳細な画像を取得した。②ミトコンドリア分裂部位に含まれるタンパク質には偏りがあることを見出した。③昨年度に見出した分裂因子Y(分裂因子Xのパラログ)のポリクローナル抗体を作製し、ProKプロテクションアッセイによる分裂因子Yの検出に用いた。GFP融合体の局在解析とあわせ、分裂因子Yのミトコンドリアにおける局在画分を明らかにした。④マイトファジーにおいて分裂因子Yが必要となる条件を見出した。

线粒体有选择地分解线粒体，是一种广泛保守的线粒体质量控制机制，从酵母到人。在酵母中，酪蛋白激酶2对线粒体外膜蛋白ATG32的磷酸化对于线粒体的进展至关重要，并且该磷酸化受PPG1-甲基磷酸酶复合物的拮抗作用。此外，将磷酸化ATG32累积的位点局部分为线粒体有丝分裂因子X依赖性方式，并最终在液泡内降解。这项研究旨在阐明ATG32的磷酸化调节机制，线粒体分裂的机制以及线粒体中包含的因子是降解靶标。在2022年，我们主要进行了以下研究：1）作为替代精神分裂症X纸，电子显微镜和超分辨率显微镜分析时，当未诱导或在精神分裂症X中诱导或诱导线粒体时，进行了超分辨率显微镜分析，并获得了线粒体形态学的详细图像。 2）我们发现线粒体有丝分裂位点中包含的蛋白质存在偏差。 ③于去年制备了丝分裂因子Y的多克隆抗体（有丝分裂因子X的旁系同源物），并通过Prok保护分析用于检测有丝分裂因子Y。结合GFP融合的定位分析，我们阐明了精神分裂症Y的线粒体定位部分。

项目成果

Mitophagy reporter mouse analysis reveals increased mitophagy activity in disuse‐induced muscle atrophy

• DOI: 10.1002/jcp.30404
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Journal of Cellular Physiology
• 影响因子: 5.6
• 作者: S. Yamashita;Masanao Kyuuma;Keiichi Inoue;Y. Hata;R. Kawada;Masaki Yamabi;Yasuyuki Fujii;Junko Sakagami;Tomoyuki Fukuda;Kentaro Furukawa;Satoshi Tsukamoto;T. Kanki