リン脂質メチル化と選択的ミトコンドリア分解の機能的なクロストークの解明

阐明磷脂甲基化和选择性线粒体降解之间的功能串扰

• 批准号: 26840067
• 负责人: 榊原 佳織
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26840067/
• 关键词: マイトファジー; リン脂質メチル基転移酵素; ミトコンドリア

本研究では、ミトコンドリアを選択的に処理するマイトファジーの分子機構解明を目指した。酵母を用いた遺伝学的手法によって、マイトファジー制御に関与する新規分子として、リン脂質PC合成に関与するリン脂質メチル基転移酵素(Opi3)を見いだした。マイトファジーが誘導されると、ミトコンドリアを処理する過程で隔離膜が形成されるが、その膜の形成にはリン脂質PEと結合するAtg8が必要である。我々はOpi3とAtg8との関係を調べ、リン脂質代謝が関与するマイトファジー制御機構の解明を試みた。これまで我々が行った解析では、opi3欠損細胞ではマイトファジー効率が極端に低下し、Atg8の過剰な蓄積を認めていた。そこで、opi3欠損細胞内におけるAtg8を精製し、質量分析よりAtg8に結合するリン脂質を同定した。その結果、opi3欠損細胞ではPEではなく、PC合成過程に産生される中間産物PMEがAtg8に結合していることを見いだした。次に、in vitro解析より、Atg8はPEと同様にPMEとも結合することが確認できた。通常、Atg8-PEはシステインプロテアーゼであるAtg4で切断され、Atg8がリサイクルされることが膜の形成に重要であることが知られているが、我々の解析によってAtg8-PMEはAtg4 による切断効率が極端に低下することが分かった。また、opi3欠損細胞内におけるAtg8の局在を観察したところ、マイトファジー誘導後に液胞に運ばれるべきAtg8が、液胞外に集積していることが認められた。以上の結果から、リン脂質メチル基転移酵素であるopi3の欠損によって、Atg8はPMEと結合することが分かった。PMEと結合したAtg8はAtg4による切断を受けにくくなり、リサイクルされないAtg8は蓄積し、隔離膜形成が効率よく行われず、マイトファジー効率が極端に低下したと考えられる。

This study aims to elucidate the molecular mechanism of the molecular structure of the protein in the process of protein selection. Yeast uses a new molecular approach to lipid synthesis, including the enzyme Opi 3, which is involved in lipid synthesis The process of isolation film formation and lipid binding is necessary. The relationship between Opi 3 and Atg 8 is regulated, and the relationship between lipid metabolism and control mechanism is analyzed. The analysis of this phenomenon is extremely low, and the accumulation of Atg 8 is recognized. In addition, OPI 3 is deficient in intracellular purification, quality analysis, and lipid binding. As a result, opi 3 is deficient in PE and PC synthesis, resulting in PME and Atg 8. Next, in vitro analysis, Atg 8 PE and PME are the same. Generally, Atg 8-PME is very important for the formation of film, and the analysis of Atg 8-PME is extremely low. In addition to the above, we can also detect the changes in the cellular structure and the changes in the cellular structure. The above results show that there is a lack of damage to opi 3, Atg 8 and PME. PMEs are formed in the form of thin films.