神経細胞の機能維持・分化におけるAPG-ユビキチン様修飾システムの役割


研究課題名 神経細胞の機能維持・分化におけるAPG-ユビキチン様修飾システムの役割
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2004
研究期間 2003-2004
研究課題番号 15590254
研究代表者 谷田 以誠  (タニダ イセイ) 順天堂大学・医学部・講師
研究代表者番号 30296868
研究機関 順天堂大学 研究機関番号:32620
研究種目 基盤研究(C) 研究種目コード:320
審査区分 一般 区分コード:03
研究分野[3] 医化学一般 研究分野コード:6905
キーワード オートファジー / ユビキチン様修飾システム / ATG/APG遺伝子 / MAP-LC3 / GABARAP / GATE-16 / 第3の細胞死 / 神経細胞分化
研究概要 これまで、高等動物におけるオートファジーの分子機構、特にユビキチン様ATG修飾システムを中心に研究を展開してきた。この修飾システムの鍵酵素であるATG7遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスの作成に成功した。まずオートファジー研究がさかんな肝臓において、肝臓特異的にATG7遺伝子を欠失させると、顕著な肝肥大がおこり、肝炎の発生および生存率の低下が認められた。次に、脳特異的にATG7遺伝子を欠失させたマウスを作成し、顕著な症状が認められていることから、脳・神経系におけるオートファジーの重要性を示す研究に発展することが期待される。平行して、ヒトAtg4Bが、3つのAtg8ホモログ、LC3,GABARAP, GATE-16の前駆体を基質とした特殊なシステインプロテアーゼであるとともに、LC3-リン脂質結合体およびGABARAP-リン脂質結合体からリン脂質を切り離す脱脂質化酵素である事(J.Biol.Chem,2004a)、ヒトLC3/MAP1LC3BがラットLC3同様の真正のモディファイアーである事(J.Biol.Chem.2004b)、さらにGATE-16に相互作用する新規E1様酵素が関与する、まったく新規のUb1システムの発見(ENBO J 2004)、LC3のNMR構造解析(J Biochem NMR 2004)、オートファジーにおけるrab7の機能(J Cell Sci 2004)、GABARAPとGATE-16の修飾型がラット組織内でLC3修飾型と分布を異にすること(Intl J Biochem Cell Biol 2004)も明らかにした。今後、脳特異的Atg7ノックアウトマウスを用いて、神経変性疾患とオートファジーの関連を明らかにしていきたい。
発表文献 Tanida et al.:   "HsAtg4B/HsApg4B/autophagin-1 cleaves the carboxyl termini of three human Atg8 homologues and delipidates microtubule-associated protein light chain 3- and GABA_A receptor-associated protein-phospholipid conjugates."  Journal of Biological Chemistry 279・35.  36268-36276  (2004)  
Jager et al.:   "Role for Rab7 in maturation of late autophagic vacuoles"  Journal of Cell Science 117・20.  4837-4848  (2004)  
Tanida et al.:   "Human LC3/MAP1LC3B is cleaved at its carboxyl terminal Met^<121> to expose Gly^<120> for lipidation and targeting to autophagosomal membranes"  Journal of Biological Chemistry 279・46.  47704-47710  (2004)  
Kouno et al.:   "^1H, ^<13>C, and ^<15>N resonance assignments of human microtubule-associated protein light chain-3."  Journal of Biomolecular NMR 29・3.  415-416  (2004)  
Tanida et al.:   "LC3 conjugation system in mammalian autophagy"  International Journal of Biochemistry and Cell Biology 36・12.  2503-2518  (2004)  
Komatsu et al.:   "novel protein-conjugating system for Ufm1, a ubiquitin-fold modifier"  EMBO Journal 23・9.  1977-1986  (2004)  
Ueno et al.(Klionsky Eds):   "Autophagy (Chapter 22: Autophagy and Neuromuscular Diseases)"  LANDES BIOSCIENCE.  309  (2004)  


 

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