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Atg15によるオートファゴソーム選択的な膜分解機構の解明

Atg15 阐明自噬体选择性膜降解机制

基本信息

批准号：
21K15045
负责人：
丸山達朗
金额：
$ 3万
依托单位：
Microbial Chemistry Research Foundation
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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-21K15045/
关键词：
オートファジーリパーゼ構造生物学

项目摘要

細胞質成分を包み込んだ脂質二重膜から成るオートファゴソームは液胞（リソソーム）と融合し、その内膜と内包物が液胞内酵素によって加水分解される。Atg15は液胞内に存在する脂質分解酵素(リパーゼ)であり、オートファゴソーム膜の分解を担うと考えられている。しかしながら、Atg15が液胞膜には作用せず、オートファゴソーム膜に対して選択的に作用するメカニズムは不明である。Atg15の膜選択的なリパーゼ活性を理解するためには、リパーゼ骨格に付随した機能的な構造領域を明らかにし、構成要素を柔軟に変更できる試験管内再構成実験にて機能解析を推進することが有効である。そこで本研究は、構造生物学的解析および試験管内再構成実験を行い、Atg15の機能発現機構を解明することを目的とした。本年度は、高精度立体構造予測を参考にして、出芽酵母由来Atg15の発現領域を検討した。構造予測によって、Atg15は脂質分解活性を有するリパーゼドメインに加えて、複数の構造領域が存在することが分かった。さらに、脂質膜結合を担うと予想される芳香族アミノ酸に富んだループ領域も存在することが分かった。これらの構造領域を保持したコンストラクトを複数作成し、発現および精製を検討した。調製したサンプルは、ゲルろ過クロマトグラフィーにて性状を解析した。また、調製したサンプルを巨大単層膜リポソームに添加して、膜動態の経時的変化を共焦点顕微鏡にて観察し、脂質膜への作用を解析した。

Cytoplasmic components include lipid double membrane, lipid double membrane, lipid double Atg15 is a lipid decomposing enzyme that exists in the cytoplasm. The effect of ATG15 on cell membrane is unknown. Atg15 's membrane selection and function analysis This study aims to analyze the structural biology and the mechanism of recombination in the experimental tube, and to clarify the functional mechanism of Atg15. This year, we will discuss the development of high precision stereo structure prediction and the origin of budding yeast Atg15. Structure prediction, Atg15, lipid decomposition activity, multiple structural domains exist In addition, lipid membrane binding is expected to occur in the presence of aromatic acids. The structure of the field is maintained, and the process of production is refined. The analysis of modulation characteristics For example, the modulation of the membrane structure of the large single layer, the change of membrane dynamics, and the analysis of the role of lipid membrane in confocal microscopy