Cell biological study for the distribution and dynamic of lipid in the biological membrane with nano-scale analyzing techniques

利用纳米级分析技术对生物膜中脂质的分布和动态进行细胞生物学研究

基本信息

批准号：
20H03154
负责人：
藤田秋一
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞の自食作用（オートファジー）の内、特徴的な二重膜構造であるオートファゴソームを形成するマクロオートファジーにおいては、種々の遺伝的解析の結果、複数のオートファジー関連蛋白質(Atg)とその働きが解明されており、分子メカニズムの総合的な理解が進んでいる。しかしながらオートファゴソームの形成機序については不明な点がまだまだ多い。研究代表者らは現在までの検討により、酵母細胞においてオートファゴソームの形成にホスファチジルイノシトール4リン酸（PtdIns(4)P）の産生に関与するPI4キナーゼのPik1pが重要な役割を担っていることを解明した。また、PtdIns(4)Pはオートファゴソームの二重膜の内膜および外膜の管腔側のリーフレット（EF）に局在することを明らかにした。本研究ではPtdIns(4)Pの脱リン酸化するSac1pとSjl3pについてオートファゴソームの形成機序における関与を検討した。オートファジー活性を測定したところ、Sac1pとSjl3pの両方の活性を抑制した時のみオートファジーが抑制されていることを見出した。また、急速凍結割断レプリカ法を用いてオートファゴソームの構造を観察したところ、Sac1pとSjl3pの両方の活性を抑制した酵母細胞では、オートファゴソームが観察できなかった。そして、急速凍結割断レプリカ標識（QF-FRL）法によりPtdIns(4)Pを標識したところ、Sac1pあるいはSjl3pのどちらかを抑制した酵母細胞では、オートファゴソームの内膜および外膜ともに細胞質側のリーフレット（PF）にもPtdIns(4)Pが局在することがわかった。以上のことより、オートファゴソームの形成には、Pik1pによるPtdIns(4)Pの産生とSac1pとSjl3pによるPtdIns(4)Pの脱リン酸化の回転が正常に進むことが重要であることが示唆された。

在细胞的自噬中，形成自噬小体的独特双层结构的大噬菌已经通过各种遗传分析来阐明，以揭示多种自动噬相关蛋白（ATG）及其功能及其功能，并且对分子机制的全面理解已经提出。但是，关于自噬体形成机制仍然有许多未知数。通过研究，研究人员阐明了PI4激酶PIK1P参与磷脂酰肌醇4磷酸盐（PTDINS（4）P）的产生，在酵母细胞中自噬体的形成中起着重要作用。我们还揭示了PTDINS（4）P位于自噬体双层膜的腔侧的小叶（EF）上。在这项研究中，我们研究了去磷酸化的SAC1P和SJL3P参与自噬体形成机理。当测量自噬活动时，发现仅当SAC1P和SJL3P活性都被抑制时，自噬。此外，当使用快速冷冻切割方法观察到自噬体的结构时，在抑制SAC1P和SJL3P活性的酵母细胞中无法观察到自噬体。当PTDINS（4）P通过快速冻结复制品标记（QF-FRL）方法标记时，发现PTDINS（4）P在抑制SAC1P或SJL3P的酵母细胞中定位于细胞质小叶（PF）中。从以上提出，对于自噬体的形成，重要的是，PIK1P的PTDINS（4）P产生PTDINS PTDINS PTDINS（4）p的去磷酸化（SAC1P和SJL3P）正常进行。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

酵母細胞でのautophagosome膜およびautophagic body膜における膜脂質の微細分布解析

酵母细胞自噬体和自噬体膜膜脂精细分布分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
山口優希;黒川夕奈;向達汐美;福田佳代子;正谷達謄;藤田秋一
通讯作者：
藤田秋一

急速凍結・凍結割断レプリカ標識（QF-FRL）法を用いた酵母細胞膜におけるホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸（PI(4,5)P2）の局在解析による、PI(4,5)P2生成の制御機構の解明

使用快速冷冻/冷冻断裂复制标记 (QF-FRL) 方法对酵母细胞膜中的磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸 (PI(4,5)P2) 进行定位分析 PI(4,5)P2 阐明对照。生产机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒川夕奈;小西里可子;富奥甘奈;藤田秋一
通讯作者：
藤田秋一

Essential roles of phosphatidylinositol 4-phosphate phosphatases Sac1p and Sjl3p in yeast autophagosome formation

磷脂酰肌醇4-磷酸磷酸酶Sac1p和Sjl3p在酵母自噬体形成中的重要作用

DOI：
10.1016/j.bbalip.2022.159184
发表时间：
2022
期刊：
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids
影响因子：
0
作者：
Muramoto Moe;Yamakuchi Yuki;Konishi Rikako;Koudatsu Shiomi;Tomikura Hiromu;Fukuda Kayoko;Kuriyama Sayuri;Kurokawa Yuna;Masatani Tatsunori;Tamaki Hisanori;Fujita Akikazu
通讯作者：
Fujita Akikazu

Raft microdomain localized in the luminal leaflet of inner membrane complex of living Toxoplasma gondii

位于活弓形虫内膜复合体管腔小叶中的筏微区

DOI：
10.1016/j.ejcb.2020.151149
发表时间：
2021
期刊：
Eur J Cell Biol
影响因子：
6.6
作者：
Kato Yukinari;Takei Junko;Sano Masato;Asano Teizo;Sayama Yusuke;Uchida Kazuyuki;Nakagawa Takayuki;Kaneko Mika K.;Konishi R et al.
通讯作者：
Konishi R et al.

Selective increment of phosphatidylserine on the autophagic body membrane in yeast’s vacuole.

酵母真空中自噬体膜上磷脂酰丝氨酸的选择性增量。