オートファゴソーム膜の伸張メカニズムの解明

阐明自噬体膜的延伸机制

基本信息

批准号：
13J06946
负责人：
志摩喬之
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

オートファジーは細胞内成分の主要な分解機構の一つであり、オートファジーが誘導されると｢オートファゴソーム｣と呼ばれる二重膜構造体が形成される。オートファゴソーム形成には多数のAtgタンパク質が必須である。その分子メカニズムを理解する上で、オートファゴソーム膜の伸張機構は最大の謎であり、その解明は不可欠である。本年度においては、膜の前駆体の電子顕微鏡解析による形態解析及び、共免疫沈降法による生化学的な解析から、「オートファゴソーム膜の前駆体」は、Atg9小胞よりもサイズが大きいことを明らかとした。Atg9小胞の直径は30-60nmだが、膜の前駆体の直径は60nmを超えた小胞であること、さらにAtg9小胞には存在しないが、膜の前駆体には存在するSNAREタンパク質を同定した。これらのことは、SNAREを介したAtg9小胞同士の融合、またはAtg9小胞と他の小胞との融合により、膜の前駆体が形成されることを強く示唆している。また、蛍光顕微鏡解析や免疫沈降実験により、伸張途中のオートファゴソームの膜には、いくつかのSNAREタンパク質や小胞融合関連因子が供給されることが明らかとなった。これらの因子は細胞内のある小胞輸送経路に特異的に機能することが報告されており、オートファゴソーム膜の伸張において、これらの因子が機能していることが示唆された。これまでの解析で同定されたオートファゴソーム膜の前駆体に、この小胞が連続的に融合することで、オートファゴソームが形成されるというモデルが考えられる。

自噬是细胞内成分的主要降解机制之一，当诱导自噬时，形成了称为“自噬体”的双膜结构。大量ATG蛋白对于自噬体形成至关重要。在理解其分子机制时，自噬体膜的扩展机制是最大的谜团，其阐明至关重要。在今年，使用电子显微镜和使用共免疫沉淀的生化分析对膜前体进行形态学分析表明，“自噬体膜前体的大小都比ATG9囊泡大。尽管ATG9囊泡的直径为30-60 nm，但膜前体直径大于60 nm，我们还鉴定出ATG9囊泡中不存在但存在于膜前体中的SNARE蛋白。这些强烈表明，膜前体是通过atr介导的Atg9囊泡融合或ATG9囊泡与其他囊泡的融合形成的。此外，荧光显微镜分析和免疫沉淀实验表明，将几种与囊泡蛋白和囊泡融合相关的因子提供给了伸展过程中的自噬体的膜。据报道，这些因素在细胞内的某些囊泡传输途径中特别起作用，这表明这些因素在自噬体膜的扩展中起作用。考虑了一个模型，其中通过与先前分析中鉴定的自噬体膜的前体连续融合这些囊泡形成自噬体。