酵母オートファゴソーム形成機構の解明

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真核細胞が栄養飢餓環境に適応するために、自己の構成成分を分解する現象は自食作用と呼ばれる。自食作用は、オートファゴソーム(以下AP)の形成とAPの細胞内分解コンパートメントであるリソソーム/液胞との融合、それに続く分解という一連の過程を取ることが知られ、単細胞真核生物から高等動植物に至るまで広く保存されている細胞応答機構である。単細胞真核生物である出芽酵母にも自食作用が見いだされており、自食作用に必須な遺伝子群ATGの解析が進められている。これまでAtgタンパク質の局在解析は、細胞にプラスミドを持たせた系で進められてきた。新規に導入したGreen Fluorescent Protein(以下GFP)タギング法は、出芽酵母ゲノム中の標的部位に直接GFPの配列を挿入する方法で、酵母生細胞内で生理的条件下でのタンパク質の局在解析を進める上で有効な手法である。そこで本年度は、この手法を用いて可能な限りのAtgタンパク質にGFPタグを付け、それら融合タンパク質の局在を確認した。さらに、出芽酵母の利点を生かし、それぞれの株に対し網羅的にATG遺伝子の破壊を行う系を開発し、遺伝子破壊を実行に移した。遺伝子破壊株内でのGFP融合Atgタンパク質の局在変化を遺伝学的に解析した結果は、今まで知られていなかったAtgタンパク質間の相互作用を明らかにすると共に、機能未知であったAtgタンパク質の機能を明らかにする上でも有用な情報を我々にもたらしつつある。