Atd6L-Rab複合体による隔離膜形成機構の解明

阐明 Atd6L-Rab 复合物的隔离膜形成机制

• 批准号: 19044003
• 负责人: 福田 光則
• 金额: $ 4.61万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19044003/
• 关键词: オートファジー; オートファゴソーム; 隔離膜; Rab; Atg16L; 蛋白質分解; LC3; 膜輸送

オートファジー(自食)は真核生物に普遍的に見られる生理現象で、ユビキチン/プロテアソーム経路とは異なるタイプのタンパク質分解経路として近年注目を集めている。オートファジーは、二重膜構造を持つ隔離膜が伸長し、細胞質やオルガネラなどをとり囲み(オートファゴソームの形成)、ここにリソソームが融合することにより内容物が消化・分解される。オートファジーは非常にダイナミックな膜(小胞)輸送過程を伴うにも関わらず、隔離膜やオートファゴソームの膜の由来は全く分かっていない。そこで本研究課題では、真核生物に普遍的な膜輸送の制御因子である低分子量G蛋白質Rabに着目し、オートファゴソームの膜形成に関与するRabアイソフォームの同定を試みた。本年度は、NIH3T3細胞の細胞抽出液からGST pull-down法によりRab33Bが隔離膜の伸長に必須の役割を果たすAtg16LとGTP依存的に結合することを見いだした。興味深いことに、Atg16LのRab33B結合部位はAtg16Lの中央部分のcoiled-coil領域であり、この領域を細胞に過剰発現させるとオートファジーが強く阻害されることが明らかとなった(MOl. Biol. Cell(2008)19 : 2916-2925)。また、Rab33Bの活性化型固定化変異体の発現によりオートファジーが抑制されることも見いだした。この成果は、オートファジー制御因子(Atg)と膜輸送制御因子(Rab)が直接リンクする初めての事例であり(Autophagy(2008)4 : 824-826)、今後Atg16LのRabエフェクターとしての機能と、Atg16L-Rab33B複合体のオートファジーにおける役割をさらに検討していく予定である。

自噬（自噬）是真核生物中普遍观察到的一种生理现象，最近作为一种不同于泛素/蛋白酶体途径的蛋白质降解途径而引起人们的关注。在自噬中，具有双层膜结构的隔离膜延伸并包围细胞质和细胞器（形成自噬体），内容物通过与溶酶体融合而被消化和降解。尽管自噬涉及高度动态的膜（囊泡）运输过程，但隔离膜和自噬体膜的起源完全未知。因此，在本研究项目中，我们重点关注真核生物中通用的膜转运调节剂低分子量G蛋白Rab，并试图鉴定参与自噬体膜形成的Rab亚型。今年，我们使用 NIH3T3 细胞提取物的 GST pull-down 方法发现 Rab33B 以 GTP 依赖性方式与 Atg16L 结合，Atg16L 在隔离膜的伸长中起着重要作用。有趣的是，Atg16L的Rab33B结合位点是Atg16L中心部分的卷曲螺旋区域，并且该区域在细胞中的过表达强烈抑制自噬(MOl.Biol.Cell(2008)19：2916-2925)。我们还发现 Rab33B 的激活、固定突变体的表达抑制了自噬。该结果是自噬调节剂（Atg）和膜转运调节剂（Rab）直接连接的第一个案例（Autophagy（2008）4：824-826）我们计划进一步研究Atg16L-Rab33B复合物的作用。在自噬中。

项目成果

Cholesterol controls lipid endocytosis through rabll.

胆固醇通过rabll控制脂质内吞作用。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Mol. Biol. Cell 18
• 作者: Takahashi;M.;Murate;M.;Fukuda;M.;Sato;S.B.;Ohta;A. & Kobayashi;T.
• 通讯作者: T.

Proteomic analysis of insulin secretory granules.

胰岛素分泌颗粒的蛋白质组学分析。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Mol. Cell. Proteomics 6
• 作者: Brunner. Y.;Coute;Y.;Iezzi;M.;Foti. M.;Fukuda;M.;Hochstrasser;D.;Wollheim;C.B. & Sanchez. J.-C.
• 通讯作者: C.B. & Sanchez. J.-C.

Golgi-resident small GTPase Rab33B interacts with Atg16L and modulates autophagosome formation

• DOI: 10.1091/mbc.e07-12-1231
• 发表时间: 2008-07-01
• 期刊: MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL
• 影响因子: 3.3
• 作者: Itoh, Takashi;Fujita, Naonobu;Fukuda, Mitsunori
• 通讯作者: Fukuda, Mitsunori

Direct link between Atg protein and small GTPase Rab : Atgl6L functions as a potential Rab33 effector in mammals

Atg 蛋白和小 GTPase Rab 之间的直接联系：Atgl6L 在哺乳动物中充当潜在的 Rab33 效应子

• 发表时间: 2008
• 期刊: Autophagy 4
• 作者: Fukuda;M. & Itoh;T.
• 通讯作者: T.

Rab4 negatively regulates CFTR expression in the plasma membrane in human airway epithelial cells.

Rab4 负向调节人气道上皮细胞质膜中 CFTR 的表达。

• 发表时间: 2007
• 作者: Fukuda;M. & Swiatecka-Urban;A.
• 通讯作者: A.