オートファゴソーム膜閉鎖過程の分子機構の解明
【研究分野】構造生物化学
【研究キーワード】
オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム / 3D-CLEM / 数理モデル / ESCRTタンパク質 / 膜分裂 / 細胞 / 光学顕微鏡 / 生体膜
【研究成果の概要】
細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法を確立した。さらにオートファゴソーム形成中の膜変形過程について、数理モデルを参考にして理解を進めた。
【研究の社会的意義】
本研究成果は、オートファジー研究において遅れていたオートファゴソーム形成後期の分子機構解析を進展させた。また、物理モデルと実験データの融合研究を生み出した。さらに、本研究にて試みた3D-CLEM法のオルガネラ解析への適用は、生命科学分野で広く応用が可能となるだろう。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)