ポイント
- オートファジーによる膜脂質の分解酵素の実体が、リン脂質を加水分解するホスホリパーゼＢタイプのリパーゼＡｔｇ１５であることを発見。
- リン脂質の分解を評価できる生化学的な手法を確立し、オートファジー発見以来の謎であった膜脂質の分解メカニズムを解明。
- オートファジーによる脂質分解や代謝の理解を飛躍的に高め、がんやリソソーム病、脂質異常症などの疾患の研究に役立つ成果として期待。
東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系の籠橋 葉子 大学院生（研究当時。現：ポーラ化成工業株式会社 副主任研究員）、同 科学技術創成研究院 細胞制御工学研究センターのメイ・アレキサンダー 助教、堀江 朋子 助教、大隅 良典 特任教授らの研究チームは、オートファジーによる生体膜の分解酵素の実体が、液胞に輸送されて活性化されたホスホリパーゼＡｔｇ１５であることを明らかにした。
オートファジーは広く真核生物に保存された自己分解システムで、細胞内の主要な脂質分解系でもある。生体膜は主にリン脂質から構成されているが、オートファジーによる生体膜分解のメカニズム解明はこれまでどの生物でも全く進展がなかった。
本研究は、リン脂質の分解を評価できる生化学的な手法を確立し、Ａｔｇ１５が基質特異性の低いホスホリパーゼＢタイプのリパーゼであり、オートファジーによる膜分解の責任酵素であることを初めて見いだした。同時に、Ａｔｇ１５の活性化には液胞内のプロテアーゼが必須であることを生化学的に示すことにも成功した。
本成果は、酵母でオートファジーが発見されて以来、３０年間停滞していた膜脂質分解の研究を進展させた。細胞内の脂質代謝サイクルへの理解を深めるだけでなく、さまざまな代謝性疾患の研究にも役立つことが期待できる。
本成果は、「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ」に２０２３年１１月２日にオンライン掲載される。
本研究は、日本学術振興会（ＪＳＰＳ） 科学研究費補助金 基盤研究（Ｓ）「オートファジーの生理機能の統合的理解（研究代表者：大隅 良典、研究分担者：堀江 朋子）」、同 新学術領域「マルチモードオートファジー：多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解（研究代表者：中戸川 仁、研究分担者：大隅 良典）」、同 基盤研究（Ｂ）「脂質からみたオートファジーの膜動態（研究代表者：堀江 朋子）」、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 創発的研究支援事業 ＦＯＲＥＳＴ「オートファジーの脂質コード」（研究者：堀江 朋子、ＪＰＭＪＦＲ２１４Ｘ）による支援を受けて行われた。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（４１５ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “The mechanism of Atg15-mediated membrane disruption in autophagy”
- ＤＯＩ：10.1083/jcb.202306120
＜お問い合わせ先＞
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堀江（川俣） 朋子（ホリエ（カワマタ） トモコ）
東京工業大学 科学技術創成研究院 細胞制御工学研究センター 助教
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