オートファゴソームの数と大きさの制御機構

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オートファジーはリソソームを分解の場とする細胞質成分の大規模分解系である。オートファジーによる分解活性を制御しうる重要なファクターとしてオートファゴソームの数と制御がどのように制御されているかを検討している。このオートファジーの活性がどのように制御されているかについては、いまだ部分的にしか明らかにされていない。そこで、オートファジー制御に重要であると考えられている酵母Atg1の哺乳類ホモログであるULKを中心に、オートファジーの制御機構についても解析を進めた。Atg1は酵母において、Atg13、Atg17とともにキナーゼ複合体を形成しており、オートファジーの開始にはそのキナーゼ活性が必須であることが知られている。Atg1の哺乳類ホモログであるULK1/2の結合因子として、今回FIP200(RB1CC1:RB1 inducible coiled-coil 1)を同定した。FIP200は癌抑制遺伝子RB1の発現を調節し、癌抑制に働いている約180kDaのタンパク質であり、RB1との相互作用以外にも細胞サイズの制御や細胞接着への関与など多機能を有することが報告されている。FIP200がULK1/2と結合することから、FIP200の新たな機能としてオートファジーへ関与する可能性を考え検討した。初めに、内因性のFIP200を認識しうるpolyclonal抗体を作成し、これを用いてFIP200と内因性ULK1との結合を確認した。さらに、FIP200がオートファジー関連因子Atg13の哺乳類ホモログとも結合することが分かり、ULK1とともに三者複合体を形成していることが考えられた。これらはすべてオートファゴソームを形成する途中段階の隔離膜に特異的に局在することが観察された。さらにFIP200のノックアウト細胞を解析したところ、この細胞ではオートファジーの活性が消失していることが明らかとなった。また、この細胞ではULKが隔離膜に局在できず、自己リン酸化の程度も低下していた。従って、FIP200はULKとともにオートファゴソーム形成過程で必須な働きをする新規オートファジー因子であると結論された。