Molecular mechanisms of autophagy against diseases and aging and the operating principle of its regulatory factors

課題A) オートファジー関連タンパク質LC3は、オートファジー機能および非オートファジー機能があることが報告されており、未だその具体的な機能はわかっていない。LC3の普遍的な作動原理の解明を目的に解析を行なった。本年度は、我々がこれまでに見出した損傷リソソーム修復におけるLC3の非オートファジー機能を中心に解析を行ない、リソソームに局在化したLC3の新たな機能を見出した。また、リソソーム損傷に伴うTFEBの活性化の意義について解析を行なった。課題B) 小胞体ーミトコンドリア接触部位のプロテオミクスなどの方法で得られた隔離膜新生に関わる可能性のある候補因子について、局在解析や遺伝子欠損細胞を用いたオートファジー評価などを行い、オートファゴソーム形成の分子機構の解明に取り組んだ。その結果、ULK1タンパク質複合体の膜局在に関わる因子や、小胞体-オートファゴソームコンタクトサイトに関わる因子を見出し、その詳細な機能解析を行なった。課題C) これまでに同定した選択的オートファジーの関連候補因子について解析を行い、選択的オートファジーの分子機構解明に取り組んだ。本年度は、E3リガーゼであるCUL4複合体が損傷リソソーム特異的オートファジー（リソファジー）に働くことを示し、リソファジーの初期段階の分子機構を明らかにした（Cell Rep, 2022）。また、ゴルジ体選択的オートファジーに関わる因子を同定した。さらに、損傷リソソーム修復機構の解析過程で、リソファジーのみならずミクロオートファジーが修復に関わることを見出した。

課題A) オートファジー関連タンパク質LC3は、オートファジー機能および非オートファジー機能があることが報告されており、未だその具体的な機能はわかっていない。LC3の普遍的な作動原理の解明を目的に解析を行なった。本年度は、我々がこれまでに見出した損傷リソソーム修復におけるLC3の非オートファジー機能を中心に解析を行ない、リソソームに局在化したLC3の新たな機能を見出した。また、リソソーム損傷に伴うTFEBの活性化の意義について解析を行なった。課題B) 小胞体ーミトコンドリア接触部位のプロテオミクスなどの方法で得られた隔離膜新生に関わる可能性のある候補因子について、局在解析や遺伝子欠損細胞を用いたオートファジー評価などを行い、オートファゴソーム形成の分子機構の解明に取り組んだ。その結果、ULK1タンパク質複合体の膜局在に関わる因子や、小胞体-オートファゴソームコンタクトサイトに関わる因子を見出し、その詳細な機能解析を行なった。課題C) これまでに同定した選択的オートファジーの関連候補因子について解析を行い、選択的オートファジーの分子機構解明に取り組んだ。本年度は、E3リガーゼであるCUL4複合体が損傷リソソーム特異的オートファジー（リソファジー）に働くことを示し、リソファジーの初期段階の分子機構を明らかにした（Cell Rep, 2022）。また、ゴルジ体選択的オートファジーに関わる因子を同定した。さらに、損傷リソソーム修復機構の解析過程で、リソファジーのみならずミクロオートファジーが修復に関わることを見出した。