哺乳類細胞の栄養飢餓応答におけるオルガネラ間接触の役割とメカニズムの解明

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オルガネラは細胞内での様々な反応の場として働き、細胞状態を感知して適切な応答を誘導することにより細胞恒常性維持に必須の役割を果たす。細胞の栄養状態はリソソームによって感知される一方、細胞内反応のエネルギー源となるATPの産生は主にミトコンドリアが担っている。栄養状態に応じてATP産生量が調整されることから、リソソームにおける栄養感知がミトコンドリアにおけるエネルギー産生制御へと伝達されていると考えられるが、これらを繋ぐメカニズムはほとんど明らかでない。そこで本研究では、小胞体-ミトコンドリア接触と小胞体-後期エンドソーム・リソソーム接触の両方に局在するタンパク質PDZD8に注目して、オルガネラ間接触が栄養状態に応じた細胞応答に関わる可能性を検証し、栄養状態に応じた細胞恒常性維持メカニズムを明らかにする。昨年度は、分子生物学的手法を用いたラベリングにより、栄養状態などの細胞の状態に応じたPDZD8の各オルガネラ接触面への局在変化を定量的に評価する系と、小胞体-ミトコンドリア接触を蛍光分子で標識した細胞株を樹立してライブイメージングできる系を確立した。本年度はそれに引き続き、PDZD8が各オルガネラの機能制御に関わる分子メカニズムについて解析を進めた。これらの進捗はいずれも今後の研究の進展の礎となる重要なものである。