ミトコンドリアストレスに応答した細胞骨格制御の分子機構解明

阐明细胞骨架调节响应线粒体应激的分子机制

基本信息

批准号：
21K06069
负责人：
谷村進
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ミトコンドリアストレスに応答した微小管制御の分子機構：昨年度までの解析より、ミトコンドリアストレスに応答してミトコンドリアから細胞質へと放出される脱リン酸化酵素PGAM5が、微小管結合タンパク質であるMAP7と結合して脱リン酸化する可能性を見出した。それを踏まえて、PGAM5ノックアウト細胞を用いて解析を進めたところ、マイトファジーの過程においてはMAP7のリン酸化状態に大きな変動は認められなかった。その一方で、微小管構成分子であるチューブリンのアセチル化（微小管安定化の指標）がPGAM5に依存して促進されることが分かった。また、MAP7の発現を抑制するとチューブリンのアセチル化が低下することが明らかとなった。よって、PGAM5はMAP7の脱リン酸化を介してではなく、MAP7と結合することによってチューブリンのアセチル化状態に作用する可能性が示された。ミトコンドリアストレスに応答したアクチンフィラメント制御の分子機構：細胞分画・免疫沈降法によってマイトファジーの過程でPGAM5がアクチン結合タンパク質Cortactinと結合することを明らかにした。また、CortactinのPGAM5による脱リン酸化部位を同定し、PGAM5ノックアウト細胞ではマイトファジーに伴うCortactinの脱リン酸化が低下することを明らかにした。よって、マイトファジーの過程においてPGAM5はCortactinの脱リン酸化を誘導する可能性が示された。ミトコンドリアストレスに応答した細胞骨格の制御を介したオルガネラ調節機構：Cortactinの発現を抑制するとマイトファジー誘導に伴うリソソームの形態が変化（肥大化）することを明らかにした。当該年度の解析を通して、ミトコンドリアストレスに応答した細胞骨格の制御機構の分子メカニズムの解明につながる重要な知見を得ることができた。

显微镜控制的分子机制应对线粒体应力：对线粒体应激的反应，并从分析到去年从线粒体上赋予了植物。基于此，使用PGAM5基因敲除细胞进行了分析，在螨虫的模糊过程中，MAP7的磷酸化状态没有重大波动。另一方面，发现小管蛋白的乙酰化（微型管稳定指标）是一种微肌构型分子，是通过依赖PGAM5促进的。还发现抑制MAP7的表达会降低微管蛋白的乙酰化。因此，结果表明，PGAM5作用于微管蛋白的乙酰化，而不是通过MAP7的DUG磷酸化，而是通过与MAP7结合。肌动蛋白丝控制对线粒体应力反应的分子机制：细胞分裂和免疫沉淀表明PGAM5在螨虫模糊过程中与肌动蛋白结合的蛋白质皮质素结合。此外，鉴定了Cortactin PGAM5的侦探部分，并将PGAM5基因敲除细胞还原为与螨虫模糊相关的Cortactin的降低。因此，在螨虫父亲的过程中，PGAM5可以诱导cortactin的衰减氧化。 Olganella调节机制通过控制对线粒体应激的细胞骨架的控制：抑制皮质蛋白的表达，这揭示了与螨虫模糊诱导相关的（超收获）溶酶体。通过对财政年度的分析，我们能够获得重要的知识，这些知识可以阐明对线粒体应力反应的细胞骨架控制机制的分子机制。