多細胞生物特異的なオートファジー遺伝子

オートファジーの研究は，出芽酵母においてオートファゴソーム（以下AP）形成に関わる多数の遺伝子が同定されたことにより，大きな発展を遂げた．
　近年，哺乳動物細胞の解析が進むにつれ，哺乳動物細胞にはPASが見られない，同時多発的にAPが形成される，Omegasomeと呼ばれる構造が存在する，リソソームと融合する前にmaturationのステップがある等，出芽酵母のAP形成との違いが散見されるようになってきた．著者らは，この違いは単細胞生物と多細胞生物の間のギャップによると考え，多細胞動物のモデルとしてC. elegansを用いて変異体を取得した．
　C. elegansにはAPの選択的積荷としてgermline P granule（PGL-1, PGL-3, SEPA-1がマーカーとなる）とT12G3.1（p62 homolog）がある．PGL-1, PGL-3, T12G3.1とGFPとの融合タンパク質を発現している株を用い，EMSによる変異処理後，各々について約10,000株を顕微鏡観察（合計約30,000株）し，選択的積荷の分解に異常を来した結果，凝集体（PGL granule）が細胞内に蓄積した約160株の変異体を得た．機能相補により遺伝子を同定したところ，出芽酵母と共通な遺伝子も取得されたが，多細胞動物特異的な遺伝子が５種類同定された（epg, ectopic PGL granules）．このうち４種類の機能解析をし，それぞれの遺伝子産物がオートファジーのどのステップに働いているかをC. elegansと哺乳動物細胞を用いて解析した．
epg-2は線虫特異的な遺伝子であり，PGL granuleをAPにターゲティングさせるのに必要である．epg-3（哺乳動物細胞ではVMP1）とepg-4（哺乳動物細胞ではEI24）はOmegasomeの消失に長い時間を要することから，隔離膜の伸展からAPが閉じる辺りのステップに働いていそうである． epg-5はオートリソソームの形成までは進行するが，分解活性が低下していることにより，オートファジー不能の表現型が出ているようである．epg遺伝子は，DrosophilaやArabidopsisなどにもホモログが存在することから，多細胞真核生物のオートファジーの分子機構を解析する上での重要な因子と期待される．