オートファジーに必要な「膜の種」を守る仕組みを発見ーAtg9小胞の保護とその解除のメカニズムを解明ー

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2026-08-31 東京科学大学

東京科学大学の研究チームは、オートファジーの開始材料となる「Atg9小胞」が、形成場所へ運ばれる途中で他の細胞内膜と融合して失われないよう保護される仕組みを発見した。酵母をモデルに、細胞生物学・生化学・ライブイメージングを組み合わせて解析した結果、Atg23がAtg9小胞に結合して小胞を安定化し、オートファゴソーム形成部位に到達するまで不要な膜融合から守ることを明らかにした。到着後はAtg1リン酸化酵素がAtg9をリン酸化し、Atg23を小胞から解離させる「脱保護」が起こる。この脱保護によってオートファジー関連因子の招集が促進され、オートファゴソーム形成が進行する。つまり、膜材料を「保護して運び、目的地で保護を解除する」という小胞輸送制御機構が明らかになった。オートファジーの基本原理の理解を深め、関連疾患の治療研究にもつながる基盤的成果である

オートファジーに必要な「膜の種」を守る仕組みを発見ーAtg9小胞の保護とその解除のメカニズムを解明ー
図1. Atg23によるAtg9小胞の保護と脱保護

<関連情報>

Atg23は、オートファゴソーム形成部位への輸送中にAtg9小胞の異常な融合を防ぐ Atg23 prevents aberrant fusion of Atg9 vesicles during delivery to autophagosome formation sites

Takumi Kimura,Takayuki Shima,Tetsuya Kotani & Hitoshi Nakatogawa
The EMBO Journal  Published:20 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s44318-026-00867-0

Abstract

Autophagosome biogenesis depends on the accurate delivery of membrane lipids to the pre-autophagosomal structure. Golgi/endosome-derived Atg9 vesicles provide the membrane seed for this process, but how they are trafficked through the cytoplasm while avoiding inappropriate fusion remains unclear. Here we show that in Saccharomyces cerevisiae, the soluble Atg9-interacting protein Atg23 remains associated with Atg9 vesicles after their biogenesis. This association shields Atg9 vesicles from aberrant SNARE-dependent fusion as they diffuse through the cytoplasm en route to the autophagosome formation site. We further show that upon vesicle arrival at the site, Atg9 phosphorylation by the autophagy initiation kinase Atg1 releases Atg23, facilitating recruitment of the downstream factor Atg2, a lipid transfer protein for membrane expansion. Together, these findings reveal an Atg1-dependent phosphorylation switch that regulates Atg9 vesicle dynamics during autophagosome biogenesis.

生物工学一般
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