計画研究
A01-4 ミクロオートファジーの作動・制御機構
研究代表者阪井 康能（Yasuyoshi Sakai） |
 |
研究分担者奥 公秀（Masahide Oku） |
 |
研究課題の概要と計画
ミクロオートファジーは、分解基質を液胞（リソソーム）膜が直接変形して取り込む機構である。酵母においてその膜動態が多様な形態・分子機構に立脚することを示し、この多様性の鍵となる分子機構として、マクロオートファジーに機能するAtgタンパク質群やエンドサイトーシスに機能するESCRTタンパク質を見出してきた。本研究では1）ミクロオートファジーと他のオートファジー経路とのインターワークを明らかにしマルチモードオートファジーを共通基盤として理解する。2) Atgタンパク質群、ESCRTタンパク質群のうち、ミクロオートファジーにおける機能を見出したものについて、複数経路間での機能使い分けの分子機構を明らかにする。3）脂肪滴・ペルオキシソームを対象とする選択的なミクロオートファジーが、どのようなオルガネラ認識分子装置を用いるのかを明らかにする。4）哺乳類細胞および高等植物細胞のミクロオートファジーと類似した液胞膜の伸長を示す酵母Komagataella phaffii のミクロペキソファジーを対象に、液胞膜伸長の分子機構を明らかにする。高等動植物細胞の研究成果と総合し、多様な生物種におけるミクロオートファジーの統一的な理解を進める。
生物種／実験系：メタノール資化性酵母、出芽酵母
経路：ミクロオートファジー、マクロペキソファジー
分解基質：ペルオキシソーム、脂肪滴、液胞膜
研究代表者主要業績
Oku M, Sakai Y. Three distinct types of microautophagy based on membrane dynamics and molecular machineries. Bioessays, 2018, 40, 1800008
Oku M, Maeda Y, Kagohashi Y, Kondo T, Yamada M, Fujimoto T, Sakai Y. Evidence for ESCRT- and clathrin-dependent microautophagy. J. Cell Biol. 2017, 216, 3263-3274.
Sakai Y, Koller A, Rangell LK, Keller GA, *Subramani, S. Peroxisome degradation by microautophagy in Pichia pastoris: identification of specific steps and morphological intermediates. J Cell Biol. 1998, 141, 625-636.
研究分担者主要業績
Pang Y, Yamamoto H, Sakamoto H, Oku M, Mutungi JK, Sahani MH, Kurikawa Y, Kita K, Noda NN, Sakai Y, Jia H, Mizushima N. Evolution from covalent conjugation to non-covalent interaction in the ubiquitin-like ATG12 system. Nat. Struct. Mol. Biol. 2019, 26, 289-296.
Oku M, Sakai Y. Three distinct types of microautophagy based on membrane dynamics and molecular machineries. Bioessays, 2018, 40, 1800008
Oku M, Maeda Y, Kagohashi Y, Kondo T, Yamada M, Fujimoto T, Sakai Y. Evidence for ESCRT- and clathrin-dependent microautophagy. J. Cell Biol. 2017, 216, 3263-3274.
キーワード
microautophagy, pexophagy, lipophagy, vacuole, peroxisome, lipid droplet, autophagy-related (ATG) proteins, ESCRT, Komagataella phaffii (Pichia pastoris), Saccharomyces cerevisiae