選択的オートファジーの積荷認識機構の解明

阐明选择性自噬的货物识别机制

• 批准号: 10J01988
• 负责人: 渡邊 康紀
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01988/
• 关键词: オートファジー; 選択的オートファジー; 結晶構造解析; Atg19; Atg34; Ams1; Ape1; 構造生物学; 出芽酵母; 液胞酵素

出芽酵母において液胞酵素であるAms1はオートファジーを介して選択的に液胞へ輸送されることが知られており,Ams1の選択的な液胞への輸送にはレセプタータンパク質であるAtg19,Atg34が重要な役割を担っている.本研究では積荷であるAms1と,Atg19,Atg34との複合体の立体構造を明らかにし,選択的オートファジーにおける積荷認識機構を解明することを目的としている.選択的オートファジーは神経変性疾患等の原因となるタンパク質凝集体の分解に関わっており,本研究は将来的に行われる応用研究に対して,重要な基礎研究になるであろう.今年度(H24年度)は昨年度に引き続きAms1の遊離型およびAtg19のAms1結合ドメイン(ABD)との結合型の結晶構造解析を行った.Ams1遊離型の位相は昨年度までに多波長異常分散法により決定しており,構造決定には最終的に2.3A分解能の回折データを用いた.Ams1は対称的な四量体構造を形成しており,その四量体形成には主にN末端ドメインが寄与していた,また,Ams1のAtg19ABD結合型の良質な結晶を得ることに成功し,最終的に3.3A分解能の回折データを用いて,遊離型Ams1の立体構造をモデル分子として分子置換法により構造を決定した.さらにAtg34ABD結合型の結晶化にも成功し,こちらは3.0A分解能で構造決定した.Atg19,Atg34どちらの場合でもABDはAms1四量体に対し四分子結合していた.また,ABDは自身のフォールドの側面を介したユニークな結合様式でAms1と結合していたin vivo,in vitroの変異実験により,オートファジーによるAmslの選択的な液胞への輸送にはこのようなユニークな結合様式が重要であることを明らかにした.

Ams1 is responsible for the selection of cytosol transport in the budding yeast, and Atg19,Atg34 are responsible for the selection of cytosol transport in the budding yeast. In this study, the three-dimensional structure of the complex of Ams1, Atg19 and Atg34 was clarified. This study is intended for future research on the use of natural resources and for important basic research on the causes of neurodegenerative diseases. This year (H24), the crystal structure analysis of the free form of Ams1 and the combination form of Atg19 and Ams1 (ABD) was carried out. The phase of Ams1 free form was determined by the multi-wavelength anomalous dispersion method. The structure was determined by the final 2.3A decomposition energy. The four-dimensional structure of Ams1 was formed. In addition, the Atg19ABD bound form of Ams1 was successfully crystallized. Finally, the 3.3A decomposition energy was used to determine the stereostructure of free Ams1 by molecular displacement method. Atg34 ABD is successfully crystallized, and the structure of the crystal is determined by the decomposition energy of 3.0A. Atg19, Atg34, and ABD is successfully crystallized by the four-molecule combination of Ams1. The ABD is the most important part of the ABD system. The ABD system is composed of the following components: Ams1, Ams2, Ams3, Ams3, Ams4, Ams3, Ams3, Ams4, Am

项目成果

Structural analysis of LGG-1, an Atg8 homolog in Caenorhabditis elegans

秀丽隐杆线虫 Atg8 同源物 LGG-1 的结构分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Yasunori Watanabe;Nobuo N.Noda;Hiroyuki Kumeta;Kuninori Suzuki;Yoshinori Ohsumi;Fuyuhiko Inagaki;渡邊 康紀;Yasunori Watanabe;Yasunori Watanabe
• 通讯作者: Yasunori Watanabe

Structure of Amsl-Atg34 complex reveals the mechanism of Amsl recognition during selective autophagy

Amsl-Atg34复合物的结构揭示了选择性自噬过程中Amsl识别的机制

• 发表时间: 2012
• 作者: Yasunori Watanabe;Nobuo N.Noda;Hiroyuki Kumeta;Kuninori Suzuki;Yoshinori Ohsumi;Fuyuhiko Inagaki;渡邊 康紀;Yasunori Watanabe
• 通讯作者: Yasunori Watanabe

Selective transport of alpha-mannosidase by autophagic pathways : structural basis for cargo recognition by Atg19 and Atg34.

通过自噬途径选择性转运 α-甘露糖苷酶：Atg19 和 Atg34 货物识别的结构基础。

• 发表时间: 2010
• 期刊: The journal of biological chemistry
• 作者: Yasunori Watanabe;Nobuo N.Noda;Hiroyuki Kumeta;Kuninori Suzuki;Yoshinori Ohsumi;Fuyuhiko Inagaki
• 通讯作者: Fuyuhiko Inagaki

オートファジーに必須なタンパク質群の構造的基盤(構造解析)

自噬必需蛋白质的结构基础（结构分析）

• 发表时间: 2010
• 作者: Yasunori Watanabe;Nobuo N.Noda;Hiroyuki Kumeta;Kuninori Suzuki;Yoshinori Ohsumi;Fuyuhiko Inagaki;渡邊 康紀;Yasunori Watanabe;Yasunori Watanabe;渡邊康紀;渡邊康紀
• 通讯作者: 渡邊康紀

選択的オートファジー受容体の立体構造から明らかとなった積荷認識の特異性

选择性自噬受体三维结构揭示货物识别的特异性

• 发表时间: 2010
• 作者: Yasunori Watanabe;Nobuo N.Noda;Hiroyuki Kumeta;Kuninori Suzuki;Yoshinori Ohsumi;Fuyuhiko Inagaki;渡邊 康紀;Yasunori Watanabe;Yasunori Watanabe;渡邊康紀;渡邊康紀;渡邊康紀
• 通讯作者: 渡邊康紀