配分額：49140000円 （ 直接経費：37800000円 、 間接経費：11340000円 ）

本新学術領域研究は、オートファジーの研究を推進するために、無細胞系構成生物学、構造生物学、細胞生物学、マウス等モデル生物学、ヒト遺伝学、疾患研究を有機的に連携させた集学的研究体制を構築することを目的として設置された。本国際活動支援班では、相互派遣企画委員会と国際共同推進委員会を設置し、領域の研究に関する、国際共同研究や国際連携を推進することを目的に、日本人研究者の海外派遣や海外研究者の招聘や雇用を中心に活動を行った。

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配分額：125320000円 （ 直接経費：96400000円 、 間接経費：28920000円 ）

オートファジーは細胞内の主要な分解機構であり、様々な生理的役割を担い、種々の疾患との関連も明らかになりつつある。しかしながら、その分子メカニズムには不明な点が多く残されており、関連疾患の治療法開発のためにも、その解明が急務となっている。本研究では、分子機構の研究に優れるモデル生物である出芽酵母および、関連分子の機能の解明に有効な無細胞系（精製タンパク質や人工膜を用いる解析手法）を用いて、オートファジーにおける中心的イベントであるオートファゴソームの形成機構および、特定の細胞成分を分解する選択的オートファジーの分解標的と制御機構に関して、多くの重要な知見を得た。

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配分額：115050000円 （ 直接経費：88500000円 、 間接経費：26550000円 ）

本新学術領域研究は、オートファジーの研究を推進するために、無細胞系構成生物学、構造生物学、細胞生物学、マウス等モデル生物学、ヒト遺伝学、疾患研究を有機的に連携させた集学的研究体制を構築することを目的として設置された。本総括班では、領域における計画研究および公募研究の推進（企画調整）と支援を行うとともに、班会議・シンポジウムの開催、領域活動の成果の発信、「Autophagy Forum」の開設と運営、プロトコール集公開などを行った。

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配分額：26130000円 （ 直接経費：20100000円 、 間接経費：6030000円 ）

細胞内の特定の成分を標的とする選択的オートファジーは、種々の疾患との直接的関連からも近年特に注目を集めている。本研究では、モデル生物である出芽酵母を用いて、選択的オートファジーがどのように調節されているのかを解析し、複数の選択的オートファジー関連経路が同一のメカニズムにより制御されていることを明らかにした。また、核および小胞体を標的とした新しい選択的オートファジー経路を発見し、その分子基盤を明らかにした。本研究により得られた成果は、選択的オートファジーの制御を介した疾患治療法の開発のための基盤情報となると期待される。

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配分額：25220000円 （ 直接経費：19400000円 、 間接経費：5820000円 ）

オートファジーは、栄養飢餓をはじめとする様々な生命現象に深く関わる細胞内分解・リサイクリングシステムである。オートファジーには、被分解物を隔離し、分解の場であるリソソームあるいは液胞に輸送するためのオートファゴソームと呼ばれる二重膜胞の新規構築が必須であるが、そのメカニズムは未だ謎に包まれている。本研究では、オートファゴソーム形成に必須のAtg因子の中から、膜動態に直接関わると考えられる機能未知の因子に着目し、オートファゴソーム形成のメカニズムの解明に突破口を開くことを目的としている。昨年度までの研究により、機能未知のタンパク質複合体構成因子Atg2およびAtg18を欠いた細胞内に、オートファゴソーム膜の中間体と考えられる膜構造が蓄積することを見出した。本年度は、この膜構造の形成機構を解析し、同膜構造がpre-autophagosoma 1 structureと呼ばれる液胞近傍の構造体で他のAtgタンパク質の協調的な働きにより形成されることを明らかにした。また、Atg2の発現を可逆的にコントロールできる細胞株を構築し、同膜構造の蓄積がAtg2の再発現により解消されることを示し、同膜構造が真にオートファゴソーム膜の中間体であることを裏付ける結果を得た。さらに、同膜構造を細胞破砕液より大量に単離する手法を確立し、その質量分析によるタンパク質・脂質組成の決定や電子顕微鏡による形態観察に取り組むことを可能とした。

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配分額：561470000円 （ 直接経費：431900000円 、 間接経費：129570000円 ）

オートファゴソーム形成の基部をなすPASでは、飢餓条件下にAtg17, Atg29, Atg31からなる安定な3者複合体にAtg1, Atg13が結合した5者複合体が形成され、次いで他のAtgの機構単位が階層的に集合する。In vitro再構成系を用いて、ユビキチン様結合反応系の産物である、Atg8-PE, Atg12-Atg5の理解が進んだ。選択的オートファジーによるミトコンドリア分解に関わるミトコンドリアが膜因子Atg32を同定し,その機能を明らかにした。Atgタンパク質群の立体構造を多数明らかにした。

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配分額：3600000円 （ 直接経費：3600000円 ）

オートファジーは、細胞が限られた栄養条件下を生き抜くために必須の応答機構である。オートファジーが誘導されると、オートファゴソームと呼ばれる二重膜構造が細胞質成分を包み込み、それらをリソソーム/液胞といった分解コンパートメントに輸送し分解する。オートファゴソームによる包み込みは基本的に非選択的であるが、近年、特定の蛋白質やオルガネラを選択的に取り込むタイプのオートファジーが複数例報告され、注目を集めている。しかし、その分子機構についてはほとんど明らかとなっていない。本研究では、出芽酵母をモデル生物として、オートファゴソーム形成に必要なAtg8というユビキチン様蛋白質に着目し、オートファゴソームへの"積荷"の選択的取り込み機構を明らかにすることを目的とした。構造生物学的解析および系統的変異解析から、オートファゴソームに選択的に取り込まれる積荷である酵母のアミノペプチダーゼI(API)の受容体蛋白質であるAtg19とAtg8との相互作用を原子レベルで明らかにし、さらにその相互作用様式がヒトを含む高等真核生物にまで保存されていることを示す結果を得ることができた。

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