ブックタイトル日本結晶学会誌Vol57No6

概要

日本結晶学会誌Vol57No6

330 日本結晶学会誌 第57 巻 第6 号（2015）鈴木浩典，野田展生Atg31の担う機能を兼ね備えることで，Atg29とAtg31が不要になったと考えられる．その際にAtg101によって安定化したAtg13が協働的に働く可能性も考えられる．哺乳類ULK複合体のうち，ULK1/2は酵母Atg1のホモログであり，N末端側のキナーゼドメイン，C末端側のMIT（microtubule interacting and transport）ドメインおよびこれらをつなぐ天然変性領域からなる．キナーゼドメインはN-lobe とC-lobeからなる典型的なキナーゼフォールドであることが最近報告された．16）また，出芽酵母Atg1のMITドメインも2つの逆平行3へリックスバンドルが密接に相互作用した球状構造であり，これにAtg13のC末端側の天然変性領域が結合した構造が明らかとなった．17）一方，FIP200については現時点で構造情報は皆無である．FIP200 は配列相同性は低いものの，コイルドコイルタンパク質であるAtg17の機能ホモログと考えられている．18）しかし，Atg17が400 アミノ酸残基の二量体として存在しているのに対し，FIP200はおよそ1600 アミノ酸残基からなる巨大なタンパク質である．おそらく分子内部にAtg17様の構造を有してULK複合体の足場となっていると考えられるが，構造，機能ともに不明な点が多い．Atg17には存在しない領域が出芽酵母のAtg29とAtg31の役割を果たしている可能性もある．また，酵母Atg1複合体は栄養状態に応じてAtg13のリン酸化状態が変化し，5者複合体は結合と解離をすることが報告されている．14），17）一方，哺乳類ULK複合体は栄養状態にかかわらず，常に4 者複合体を形成していることが報告されている．18）出芽酵母のAtg29とAtg31，哺乳類のAtg101に直接相互作用して下流Atg因子の集積にかかわる因子も同定されておらず，その制御機構の違いに明確な解は得られていない．酵母Atg1複合体と哺乳類ULK複合体の構造研究を両輪で進めることで，両者に共通する普遍的なメカニズム，あるいは高等生物に特有のメカニズムを明らかにできると期待される．謝　辞本稿で紹介した研究は，東京大学の水島昇博士らのグループと共同で行われました，深く感謝いたします．回折実験は，文部科学省創薬等支援技術基盤プラットフォーム事業の支援のもと，SPring-8および高エネルギー加速器研究機構（課題番号2013G543）で行いました．本研究は，科学研究費補助金新学術領域研究およびJST CRESTの支援を受けました．文　献1） N. Mizushima, B. Levine, A. M. Cuervo and D. J. Klionsky: Nature451, 1069（ 2008）.2） N. Mizushima, T. Yoshimori and Y. Ohsumi: Annu. Rev. Cell Dev.Biol. 27, 107（ 2011）.3） C. A. Mercer, A. Kaliappan and P. B. Dennis: Autophagy 5, 649（ 2009）.4） N. Hosokawa, T. Sasaki, S. Iemura, T. Natsume, T. Hara and N.Mizushima: Autophagy 5, 973（ 2009）.5） N. Mizushima: Curr. Opin. Cell Biol. 22, 132（ 2010）.6） H. Suzuki, T. Kaizuka, N. Mizushima and N. N. Noda: Nat. Struct.Mol. Biol. 22, 572（ 2015）．7） K. Hegedus, P. Nagy, Z. Gaspari and G. Juhasz: Biomed Res. Int.2014, 470482（ 2014）.8） M. Mapelli, L. Massimiliano, S. Santaguida and A. Musacchio: Cell131, 730（ 2007）.9） X. Luo, Z. Tang, J. Rizo and H. Yu: Mol. Cell 9, 59（ 2002）.10） C. C. Jao, M. J. Ragusa, R. E. Stanley and J. H. Hurley: Proc. Natl.Acad. Sci. USA 110, 5486（ 2013）．11） S. Alers, S. A. Loffler, F. Paasch, A. M. Dieterle, H. Keppeler,K. Lauber, D. G. Campbell, B. Fehrenbacher, M. Schaller, S.Wesselborg and B. Stork: Autophagy 7, 1424（ 2011）.12） M. Michel, M. Schwarten, C. decker, L. Nagel-Steger, D. Willboldand O. H. Weiergraber: Autophagy, http://dx.doi.org/10.1080/15548627.2015.1076605.13） S. Qi, D. J. Kim, G. Stjepanovic and J. H. Hurley: Structure 23, 1（2015）.14） T. Kawamata, Y. Kamada, Y. Kabeya, T. Sekito and Y. Ohsumi: Mol.Biol. Cell 19, 2039（ 2008）.15） S. W. Suzuki, H. Yamamoto, Y. Oikawa, C. Kondo-Kakuta, Y.Kimura, H. Hirano and Y. Ohsumi: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.112, 3350（ 2015）.16） M. B. Lazarus, C. J. Novotny and K. M. Shokat: ACS Chem. Biol.10, 257（ 2015）.17） Y. Fujioka, S. W. Suzuki, H. Yamamoto, C. Kondo-Kakuta, Y.Kimura, H. Hirano, R. Akada, F. Inagaki, Y. Ohsumi and N. N.Noda: Nat. Struct. Mol. Biol. 21, 513（ 2014）．18） T. Hara, A. Takamura, C. kishi, S. Iemura, T. Natsume, J. L. Guanand N. Mizushima: J. Cell Biol. 181, 497（ 2008）.プロフィール鈴木浩典　Hironnori SUZUKI（公財）微生物化学研究会 微生物化学研究所Microbial Chemistry Research Foundation, Instituteof Microbial Chemistry (BIKAKEN)〒141-0021 東京都品川区上大崎3-14-233-14-23 Kamiosaki, Shinagawa, Tokyo 141-0021,Japane-mail: hi-suzuki@bikaken.or.jp最終学歴：東京大学大学院薬学系研究科博士課程修了，博士（薬学）専門分野：構造生物学現在の研究テーマ：オートファジーの構造生物学野田展生　Nobuo N. Noda（公財）微生物化学研究会 微生物化学研究所Microbial Chemistry Research Foundation, Instituteof Microbial Chemistry (BIKAKEN)〒141-0021 東京都品川区上大崎3-14-233-14-23 Kamiosaki, Shinagawa, Tokyo 141-0021,Japane-mail: nn@bikaken.or.jp最終学歴：東京大学大学院薬学系研究科博士課程修了，博士（薬学）専門分野：構造生物学現在の研究テーマ：オートファジーの構造生物学