研究概要

真核細胞が栄養飢餓等のストレスにさらされると細胞内分解システムであるオートファジーが誘導される。オートファジーが誘導されると、細胞質に出現した小さな袋状の膜が伸展して隔離膜（以下IM）となり、被分解物を内包した球状の二重膜胞であるオートファゴソーム（以下AP）が形成される。我々の研究により、IMは小胞体とCOP II小胞形成に関わる機能領域であるER exit site（以下ERES）を介して相互作用していることが明らかとなった。その相互作用部位（IM-ERES contact site。以下IMECS）において、小胞体側にはERESが、IM側にはAtg2-Atg18複合体が近接して局在し、相互作用していることが知られている（Suzuki et al. (2013) J. Cell Sci.; Graef et al. (2013) Mol. Biol. Cell）。最近になって我々は、脂溶性の蛍光色素であるoctadecyl rhodamine B（R18）が出芽酵母の小胞体膜を染色することおよびオートファジーを誘導した細胞ではIMを染色することを見いだした（Hirata et al. (2017) PLOS ONE）。IMは液胞とも相互作用しており、この領域はVacuole-IM contact site（VICS）と呼ばれる（Suzuki et al. (2013) J. Cell Sci.）。液胞膜をFM 4-64で染色してからオートファジーを誘導しても、IMは染色されないことから、脂質の移行に関して、IMECSとVICSの間には機能的な差異があると考えられる。
そこで我々は、IMECSとVICSの機能を解析することで、IM伸展時に小胞体および液胞が如何にして連携してIM伸展を行っているかを解明すべく研究を進めている。本研究により得られる結果は、オートファジーの領域だけではなく、小胞体を中心としたオルガネラ間の連携の根幹となる機構を理解する上で重要な知見をもたらすと期待される。

代表的な原著論文

1. Kawaoka, T., Ohnuki, S., Ohya, Y., and Suzuki, K. (2017) Morphometric analysis of autophagy-related structures in Saccharomyces cerevisiae. Autophagy 13, 2104-2110
2. Hirata, E., Ohya, Y., and Suzuki, K. (2017) Atg4 plays an important role in efficient expansion of autophagic isolation membranes by cleaving lipidated Atg8 in Saccharomyces cerevisiae. PLOS ONE 12, e0181047
3. Suzuki, K., Akioka, M., Kondo-Kakuta, C., Yamamoto, H., and Ohsumi, Y. (2013) Fine mapping of autophagy-related proteins during autophagosome formation in Saccharomyces cerevisiae. J. Cell Sci. 126, 2534-2544
4. Suzuki, K., Kubota, Y., Sekito, T., and Ohsumi, Y. (2007) Hierarchy of Atg proteins in pre-autophagosomal structure organization. Genes Cells 12, 209-218
5. Suzuki, K., Kirisako, T., Kamada, Y., Mizushima, N., Noda, T., and Ohsumi, Y. (2001) The pre-autophagosomal structure organized by concerted functions of APG genes is essential for autophagosome formation. EMBO J. 20, 5971-5981

総説

1. Klionsky, DJ., …, Suzuki, K., et al. (2016) (著者2467人中2036番目) Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy 12, 1-222
2. Suzuki, K. (2013) Selective autophagy in budding yeast. Cell Death Differ. 20, 43-48
3. Suzuki, K. and Ohsumi, Y. (2010) Current knowledge of the pre-autophagosomal structure (PAS). FEBS Lett. 584, 1280-1286
4. Nakatogawa, H., Suzuki, K., Kamada, Y. and Ohsumi, Y. (2009) Dynamics and diversity in autophagy mechanisms: lessons from yeast. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 10, 458-467
5. Suzuki, K. and Ohsumi, Y. (2007) Molecular machinery of autophagosome formation in yeast, Saccharomyces cerevisiae. FEBS Lett. 581, 2156-2161