細胞小器官間の脂質移動を生きた細胞内で可視化 ――Atg2 タンパク質を介した脂質移動を実証――

2026-03-17

2026-03-16 東京大学,北海道大学

東京大学と北海道大学の研究チームは、脂質輸送タンパク質Atg2が細胞小器官間で脂質を双方向に輸送する様子を、生きた細胞内で初めて可視化した。蛍光色素R18を用いた観察により、小胞体からオートファゴソーム形成膜へ脂質が供給され、オートファジー終了時には逆方向に回収されることを確認。従来は一方向と考えられていた脂質移動が環境に応じて可逆的であることを実証した。本成果は膜形成や細胞恒常性の基盤理解を進め、関連疾患研究への応用が期待される。

図1：双方向の脂質移動

＜関連情報＞

Atg2を介したER-オートファゴソーム膜接触部位における可逆的な一方向脂質転送
Reversible one-way lipid transfer at ER–autophagosome membrane contact sites via Atg2

Li Hao,Tomoki Midorikawa,Yuta Ogasawara,Takuma Tsuji,Takuma Kishimoto,Yutaro Hama,Huichao Lang,Nobuo N. Noda,Kuninori Suzuki
Journal of Cell Biology Published:March 10 2026
DOI:https://doi.org/10.1083/jcb.202506039

Bridge-like lipid transfer proteins (LTPs) contain a repeating β-groove domain and long hydrophobic grooves that act as bridges at membrane contact sites (MCSs) to efficiently transfer lipids. Atg2 is one such bridge-like LTP essential for autophagosome formation, during which a newly synthesized isolation membrane (IM) emerges and expands through lipid supply. However, studies on Atg2-mediated lipid transfer are limited to in vitro studies due to the lack of a suitable probe for monitoring phospholipid dynamics in vivo. Here, we characterized the lipophilic dye octadecyl rhodamine B (R18), which internalizes and labels the endoplasmic reticulum (ER) in a manner that requires flippases and oxysterol-binding protein–related proteins. Using R18, we demonstrated phospholipid transfer from the ER to the IM during autophagy in vivo. Upon autophagy termination, our data suggested the reversible phospholipid flow from the IM to the ER in response to environmental changes. Our findings highlight the critical role of bridge-like LTPs in MCS-mediated phospholipid homeostasis.