オートファジーに必須なＰＡＳの生化学的解析による膜形成機構の解明

通过生化分析自噬必需的 PAS 阐明膜形成机制

基本信息

批准号：
12J08262
负责人：
鈴木翔
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J08262/
关键词：
オートファジー PAS Atg13

项目摘要

オートファジーは真核生物が普遍的に備える細胞内分解系である。細胞は栄養飢餓に陥ると、オートファジーを誘導し、自身の細胞質成分を分解・再利用することにより、飢餓時の生存維持に重要な役割をはたしていることが明らかとなっているが、オートファジーを誘導する分子メカニズムの詳細は不明な点が多い。出芽酵母では、オートファジーが誘導されると、多くのAtgタンパク質が液胞近傍の1点に局在し、オートファゴソームの形成を媒介するPAS （pre-autophagosomal structure）を構築する。PAS形成において最上流に位置するのが、足場となるAtg1複合体の形成である。Atg1複合体はAtg1, Atg13, Atg17, Atg29, Atg31から構成され、Atg13は複合体形成に中心的な役割を担う。Atg13は構造的特徴によって、N末端のHORMAドメイン, C末端の天然変性領域と大きく2つに分けられる。これまで、申請者らはC末端の天然変性領域がAtg1複合体の形成に必須な役割をはたすことを報告してきた。一方、N末端のHORMAドメインもオートファジーに必須な領域だが、その分子機能はよく分かっていなかった。昨年度、申請者はAtg13のHORMAドメインと物理的に相互作用する因子を探索し、Atg9と結合することを見出していた。Atg9はゴルジ体由来の小胞（Atg9ベシクル）に局在する膜タンパク質である。Atg9ベシクルはAtg1複合体が形成すると、PASに局在し、膜形成の核として機能する。本年度は変異解析を行い、HORMAドメインが飢餓に応答してAtg9ベシクルをPASへとリクルートするのに機能することが見出した。以上の研究成果はProc. Natl. Acad. Sci. USA誌に受理された。

自噬是真核生物中普遍存在的细胞内降解系统。很明显，当细胞缺乏营养时，它们会诱导自噬降解并重新利用其自身的细胞质成分，这在饥饿期间维持生存发挥着重要作用。引起这种情况的分子机制的细节在很大程度上尚不清楚。在酿酒酵母中，当诱导自噬时，许多 Atg 蛋白定位于液泡附近的单个点，并构建介导自噬体形成的自噬体前结构 (PAS)。 PAS 形成的最上游阶段是 Atg1 复合物的形成，该复合物充当支架。 Atg1复合体由Atg1、Atg13、Atg17、Atg29和Atg31组成，其中Atg13在复合体形成中起核心作用。 Atg13根据其结构特征大致可分为两部分：N端HORMA结构域和C端天然修饰区。此前，我们报道了自然退化的C端区域在Atg1复合物的形成中发挥着重要作用。另一方面，N端HORMA结构域也是自噬的重要区域，但其分子功能尚未得到很好的了解。去年，申请人寻找了一种与 Atg13 的 HORMA 结构域发生物理相互作用的因子，并发现它与 Atg9 结合。 Atg9 是一种位于高尔基体来源的囊泡（Atg9 囊泡）中的膜蛋白。 Atg9 囊泡一旦由 Atg1 复合物形成，就会定位于 PAS 并充当膜形成的核心。今年，我们进行了突变分析，发现 HORMA 结构域的功能是将 Atg9 囊泡招募到 PAS 以应对饥饿。上述研究成果被《Proc Acad USA》杂志接收。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Analysis of molecular mechanism of autophagy initiation.

自噬启动的分子机制分析。

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sho W. Suzuki;Hayashi Yamamoto;Yuko Fujioka;Fuyuhiko Inagaki;Noda N. Nobuo;Yoshinori Ohsumi.
通讯作者：
Yoshinori Ohsumi.

Characterization of Atg13

Atg13 的表征

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kubota;K.;Y. Yokoyama;T. Ishikawa;A. Suzuki;M. Ishii;斉藤仁一朗;鈴木翔
通讯作者：
鈴木翔

“栄養飢餓に応答してオートファジーを誘導する分子メカニズムの解析”

“分析响应营养饥饿诱导自噬的分子机制”

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木　翔;藤岡優子;山本林;野田展生;大隅良典
通讯作者：
大隅良典

Structural basis of starvation-induced assembly of the autophagy initiation complex

DOI：
10.1038/nsmb.2822
发表时间：
2014-06-01
期刊：
NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY
影响因子：
16.8
作者：
Fujioka, Yuko;Suzuki, Sho W.;Noda, Nobuo N.
通讯作者：
Noda, Nobuo N.

DOI：
10.1074/jbc.m111.299917
发表时间：
2012-03-23
期刊：
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子：
4.8
作者：
Kondo-Okamoto, Noriko;Noda, Nobuo N.;Okamoto, Koji
通讯作者：
Okamoto, Koji

DOI：
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