オートファゴソーム形成を支える膜動態の解析

支持自噬体形成的膜动力学分析

• 批准号: 20687009
• 负责人: 中戸川 仁
• 金额: $ 16.14万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (2009-2011)National Institute for Basic Biology (2008)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20687009/
• 关键词: オートファジー; 膜輸送と輸送タンパク質; 生体膜形成; 蛋白質分解; 細胞内膜動態; タンパク質分解; ユビキチン様蛋白質; 脂質修飾

オートファジーは、栄養飢餓をはじめとする様々な生命現象に深く関わる細胞内分解・リサイクリングシステムである。オートファジーには、被分解物を隔離し、分解の場であるリソソームあるいは液胞に輸送するためのオートファゴソームと呼ばれる二重膜胞の新規構築が必須であるが、そのメカニズムは未だ謎に包まれている。本研究では、オートファゴソーム形成に必須のAtg因子の中から、膜動態に直接関わると考えられる機能未知の因子に着目し、オートファゴソーム形成のメカニズムの解明に突破口を開くことを目的としている。昨年度までの研究により、機能未知のタンパク質複合体構成因子Atg2およびAtg18を欠いた細胞内に、オートファゴソーム膜の中間体と考えられる膜構造が蓄積することを見出した。本年度は、この膜構造の形成機構を解析し、同膜構造がpre-autophagosoma 1 structureと呼ばれる液胞近傍の構造体で他のAtgタンパク質の協調的な働きにより形成されることを明らかにした。また、Atg2の発現を可逆的にコントロールできる細胞株を構築し、同膜構造の蓄積がAtg2の再発現により解消されることを示し、同膜構造が真にオートファゴソーム膜の中間体であることを裏付ける結果を得た。さらに、同膜構造を細胞破砕液より大量に単離する手法を確立し、その質量分析によるタンパク質・脂質組成の決定や電子顕微鏡による形態観察に取り組むことを可能とした。

The cellular decomposition of biological phenomena is deeply related to the development of biological phenomena. The new construction of double membrane cells is necessary for the isolation and decomposition of decomposed substances. In this study, the Atg factor, which is necessary for the formation of the system, is directly related to the membrane dynamics, and the factors with unknown functions are examined. In the past year, the study revealed that Atg2 and Atg18, the components of the protein complex with unknown functions, were not found in the intracellular membrane, the intermediate of the protein membrane and the accumulation of the protein membrane structure. This year, the formation mechanism of this membrane structure is analyzed, and the structure of the same membrane structure is pre-autophagosoma 1 structure. The production of Atg2 is reversible. The production of Atg2 is reversible. The production of Atg2 is reversible. In addition, the structure of the same membrane, cell lysis, mass separation, mass analysis, determination of lipid composition, and morphological observation of the composition may be used.

项目成果

Atg4 regenerates Atg8 lipidated on inappropriate membranes

Atg4 再生 Atg8 脂化在不适当的膜上

• 发表时间: 2010
• 作者: Nakatogawa H;Ohsumi Y
• 通讯作者: Ohsumi Y

ユビキチン様蛋白質Atg8に結合する脂質分子の解析

与泛素样蛋白 Atg8 结合的脂质分子分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Morii Y;Yoshii M;Kishimoto T and Tojo K;大岡杏子
• 通讯作者: 大岡杏子

オートファゴソーム形成に必須のユビキチン様タンパク質Atg8の細胞内フラックスの解析

Atg8 的细胞内通量分析，Atg8 是自噬体形成所必需的类泛素蛋白

• 发表时间: 2009
• 作者: 中戸川仁;大隅良典
• 通讯作者: 大隅良典

Physiological pH and acidic phospholipids contribute to substrate specificity in lipidation of Atg8

• DOI: 10.1074/jbc.m801836200
• 发表时间: 2008-08-08
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Oh-oka, Kyoko;Nakatogawa, Hitoshi;Ohsumi, Yoshinori
• 通讯作者: Ohsumi, Yoshinori

Lipidation of Atg8 : How is substrate specificity determined without a canonical E3 enzyme

Atg8 的脂化：如何在没有经典 E3 酶的情况下确定底物特异性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Autophagy 4
• 作者: 黒羽剛;徳永浩樹;小嶋美紀子;上田七重;石田喬志;名川信吾;福田裕穂;杉本慶子;榊原均;Oh-oka K;Kato Y and Tojo K;Keiko Sugimoto;Nakatogawa H
• 通讯作者: Nakatogawa H