Lysosomal damage response mechanism through autophagy independent function of LC3

通过LC3的自噬独立功能的溶酶体损伤反应机制

基本信息

批准号：
21H02428
负责人：
中村修平
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02428/
关键词：
リソソーム TFEB LC3 オートファジーマウス非オートファジー機能 mTORC1

项目摘要

傷ついたリソソームは細胞にとって有害となるが、細胞がこれにどう対処しているかよく分かっていない。我々は以前、リソソーム損傷時にはオートファジー・リソソーム生合成のマスター転写因子TFEBが活性化し、これが損傷リソソームの修復に必須の働きをすること、リソソーム損傷を伴う結晶性腎症の悪化を防ぐことを見出した (Nakamura et al., Nat Cell Biol, 2020)。興味深いことにこのTFEBの活性化にはオートファジーで必須な働きをするLC3タンパク質の非オートファジー機能が必要であることが分かった。リソソームが損傷を受けるとLC3はリソソームへ局在し、これがTFEB活性化に必須となる。しかし、LC3がどのようにリソソーム局在化し、これがなぜTFEB活性化につながるか、TFEBがどのように損傷リソソームを修復するか等基本的かつ重要な点が未解明のままである。本研究ではこれらの解明を通して損傷リソソーム修復機構の全容とその生理学的意義を明らかにすることを目的とし、研究を進めている。本年度はLC3やそのパラログのリソソーム局在機構について解析を進めた。さらに、これらの相互作用解析から得た因子が損傷リソソーム修復に関わることを新たに見出した。また、リソソーム損傷時にLC3下流で働くTFEB活性制御に必須な脱リン酸化酵素の候補を同定することができた。加えてRNAseqやChIP-qPCRを通してTFEBの新規ターゲットを発見し、これがリソソームに加えミトコンドリアの恒常性維持に必須の働きを持つことを明らかにした(論文投稿準備中)。

受损的溶酶体对细胞有害，但尚不清楚细胞如何处理该细胞。我们先前发现，用于自噬溶酶体生物合成的主转录因子TFEB在溶酶体损伤过程中被激活，这在修复受损的溶酶体受损并阻止结晶性肾病下降中起着至关重要的作用，并伴有溶酶体受损（Nakamura et al anakamura et alat biol。，nat biol，2020）。有趣的是，发现LC3蛋白的非嗜噬功能基本上起作用自噬，是激活TFEB所必需的。当溶酶体受损时，LC3定位于溶酶体，这对于TFEB激活至关重要。但是，诸如LC3如何定位溶酶体，为什么会导致TFEB激活以及TFEB修复受损的溶酶体如何尚不清楚的基本和重要点尚不清楚。这项研究旨在通过这些阐明，阐明受损溶酶体修复机制的全部程度和生理意义。今年，我们对LC3及其旁系同源物的溶酶体定位机制进行了分析。此外，我们发现从涉及受损的溶酶体修复的这些相互作用分析中获得的因素。此外，我们能够鉴定出去磷酸化酶的候选者，这对于控制溶酶体损伤期间LC3下游的TFEB活性至关重要。此外，我们通过RNASEQ和CHIP-QPCR发现了TFEB的新靶标，表明此功能基本上是维持线粒体稳态以外的溶酶体（准备提交论文）。