研究概要

ミトコンドリアオートファジー（マイトファジー）は、ミトコンドリアがオートファジーにより選択的に分解される現象である。マイトファジーが誘導されると、オートファゴソームという袋状の構造体がミトコンドリアを包み込むが、ほとんどのミトコンドリアはオートファゴソームより遙かに大きく、オートファゴソームが包み込むのはミトコンドリアのごく一部である。この過程を経時的に蛍光顕微鏡観察すると、ミトコンドリア内に分解されるべき領域が形成され、オートファゴソームはその部位だけを選択的に包んでいる様に見られる（下図）。このように、1つのミトコンドリアのうち、隔離膜が形成された部位のみがオートファゴソームに取り込まれ最終的に分解されることは、あたかも1つのミトコンドリアの中に分解されるべき領域、即ち『分解ゾーン』が形成されており、オートファジーはその領域を認識していると捉えることが出来る。
この分解ゾーンに含まれる成分は分解・除去される運命であることから、例えば量的に余剰な、もしくは傷害を受けたミトコンドリアDNA（mtDNA）やタンパク質および、ゾーン形成に必要な因子が集まっていると考えられるが、その詳細は全く不明である。本研究では、分解ゾーンに何が集積し、どのようにして形成されるのかについて解明する。

代表的な原著論文

1. Furukawa, K., Fukuda, T., Yamashita, SI., Saigusa, T., Kurihara, Y., Yoshida, Y., Kirisako, H., Nakatogawa, H., Kanki, T. (2018) The PP2A-like Protein Phosphatase Ppg1 and the Far Complex Cooperatively Counteract CK2-Mediated Phosphorylation of Atg32 to Inhibit Mitophagy. Cell Rep., 23(12):3579-3590.

2. Furukawa, K., Fukuda, T., Yamashita, S.I., Saigusa, T., Kurihara, Y., Yoshida, Y., Kirisako, H., Nakatogawa, H., and Kanki, T. (2018) PP2A-like Protein Phosphatase Ppg1 and the Far Complex Cooperatively Counteract CK2-Mediated Phosphorylation of Atg32 to Inhibit Mitophagy. Cell Rep. In Press
3. Yamashita, S. I., Jin, X., Furukawa, K., Hamasaki, M., Nezu, A., Otera, H., Saigusa, T., Yoshimori, T., Sakai, Y., Mihara, K., and Kanki, T. (2016) Mitochondrial division occurs concurrently with autophagosome formation but independently of Drp1 during mitophagy. J Cell Biol 215, 649-665
4. Hirota, Y., Yamashita, S., Kurihara, Y., Jin, X., Aihara, M., Saigusa, T., Kang, D., and Kanki, T. (2015) Mitophagy is primarily due to alternative autophagy and requires the MAPK1 and MAPK14 signaling pathways. Autophagy 11, 332-343
5. Kanki, T., Kurihara, Y., Jin, X., Goda, T., Ono, Y., Aihara, M., Hirota, Y., Saigusa, T., Aoki, Y., Uchiumi, T., and Kang, D. (2013) Casein kinase 2 is essential for mitophagy. EMBO Rep 14, 788-794
6. Kanki, T., Wang, K., Cao, Y., Baba, M., and Klionsky, D. J. (2009) Atg32 is a mitochondrial protein that confers selectivity during mitophagy. Dev Cell 17, 98-109

総説

1. Fukuda, T., and Kanki, T. (2018) Mechanisms and Physiological Roles of Mitophagy in Yeast. Mol Cells 41, 35-44
2. Kanki, T., Furukawa, K., and Yamashita, S. (2015) Mitophagy in yeast: Molecular mechanisms and physiological role. Biochim Biophys Acta 1853, 2756-2765