文部科学省科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 令和元年~5年度(2019年~2023年度) マルチモードオートファジー:多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解

マルチモードオートファジーには、計画研究ではカバーしきれない問題が山積しています。特に、研究が遅れているマクロオートファジー以外の経路や、異なる経路/基質分解の間の連携に関する研究が急務と考えています。計画班にはない解析手法や方法論をお持ちの研究者、異分野領域の研究者、挑戦的な若手研究者の積極的な参加が領域の目標達成には不可欠です!(計画研究の内容につきましては、計画班の紹介ページをご覧下さい。)

誘導機構・制御機構

  • ミクロオートファジーの誘導機構
  • 発生に連動した細胞膜分解の誘導機構
  • 膜透過型オートファジーの制御機構
  • 各経路の新たな誘導条件
  • 各経路での選択的分解をトリガー/制御するメカニズム

など。

膜動態のメカニズム

  • オートファゴソームの形成機構(前駆体膜形成機構、膜供給源・供給機構、隔離膜湾曲のメカニズムなど)
  • ミクロオートファジーにおける膜のドメイン形成、陥入・伸長、閉じ込みのメカニズム
  • エンドサイトーシスにおける細胞膜動態の制御機構
  • 直接融合型オートファジーにおける膜融合機構

など。

分解・再利用のメカニズム

  • リソソーム/液胞内酵素による分解の詳細
  • リソソーム/液胞の機能・形態変化
  • マクロ/ミクロオートファジックボディの分解機構
  • 分解産物排出機構
  • 分解産物再利用経路

など。

関連因子の発見・構造/機能解析

  • 膜動態駆動因子/オートファジーレセプター/膜透過型オートファジー輸送体の構造解析
  • マクロオートファジー始動複合体などの関連因子複合体の構造解析
  • 関連因子の作動状態/作動原理の解明に迫る構造解析
  • 新規関連因子のスクリーニング
  • 機能未知因子の分子機能の解明

など。

選択的分解基質・基質認識機構

  • 各経路における新規分解基質の探索
  • 選択性賦与のメカニズム(新規レセプターの同定)

など。

生理機能・疾患との関連

  • 各経路あるいは選択的基質分解の新規生理機能や疾患との関係に関する解析
  • 特殊な細胞/組織におけるオートファジーの機能と他組織や全身に与える影響
  • 臓器特異的なマルチモードオートファジーの制御因子・制御機構
  • 各経路のリソソームを介した分泌への関与
  • ATGの非オートファジー機能
  • オートファゴソームの非分解機能

など。

プローブ開発・マーカー探索

  • 各経路の活性あるいは選択的基質分解の指標となる新規プローブの開発やマーカー分子の探索
  • 定量的活性測定法の開発

など。

新規オートファジー経路

  • 直接融合型オートファジー
  • 哺乳類細胞以外での膜透過型オートファジー
  • 哺乳類のミクロオートファジー(エンドソームやMVBにおけるものだけではなく、リソソームにおけるものも)。
  • リソソーム/液胞への全く新たな輸送機構の発見、解析

など。

モード間の連携

  • 異なる経路/基質分解の誘導時系列
  • 分解基質のモード間での相違
  • 特定の基質の分解における寄与度
  • 異なるモード間での相補や協調とその分子機構
  • 特定の生理機能や疾患における複数のモードの連携

など。

計画班にはない実験系・方法論

  • 哺乳類、線虫、植物、酵母(出芽/分裂)以外の生物種を用いた研究
  • ユニークな生物の特徴を活かしてオートファジーの重要問題を解明しようとする研究
  • 機能進化解析
  • 膜動態の数理解析/in silicoシミュレーション

など。