オートファゴソーム形成における小胞輸送の役割―何処から膜が供給されるのか―

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酵母を含む単細胞生物は飢餓等の外的環境変化に敏感に応答するメカニズムを備えており、その一つとしてオートファギーと呼ばれる細胞質成分を非選択的に分解する機構が存在する。オートファジーではオートファゴソーム(AP)と呼ばれる脂質二重膜を2層もつユニークな構造体が細胞質を取り囲みながら細胞質中に形成され、分解コンパートメントであるリソソーム/液胞に運ばれ大規模な蛋白質分解が展開される。細胞は飢餓時にオートファジーによる分解産物からアミノ酸をリサイクルして生存維持に必須な蛋白質を作り出す。その一方で分裂を停止し、それに伴って細胞表面への膜供給を低下させる。これらのことは栄養条件が細胞内トラフィックに影響を及ぼしていることを示唆するものである。私は飢餓応答としての膜動態の変化を明らかにすることを目指し、以下の研究を行った。オートファジー誘導の際に新規に形成されるAP膜の起源は未だ解明されておらず、ER、ゴルジ体、液胞と多くの仮説が乱立している状況である。これまでの研究により、ERからのフローがAP膜形成に必須であることを明らかにした。又、lipophilicなdyeであるFM4-64を用いることで、液胞膜もAP膜の供給源になりうることを示唆する結果を得ている。飢餓時には分泌経路の一部のタンパク質が積極的に液胞へと輸送されていることを明らかにした。ER,ゴルジ体に存在する蛋白質に加え、エンドソームとの融合に関わっている因子等の一部も液胞へと輸送されることも明らかになった。それらの因子は、飢餓時のみエンドソームにてmultivesicular body (MVB)にsortingされることで液胞へと輸送されることが明らかになった。これらは、飢餓時特有の輸送経路が存在することを示唆している。