ミトコンドリアの視点から紐解くマイクロタンパク質の機能と分子機構

古川 健太郎

九州大学大学院・医学研究院　助教

研究室HP

本研究は、酵母のミトコンドリアに局在する100アミノ酸に満たないマイクロタンパク質群が、どのようにミトコンドリアの各種機能に関与するのか、さらには機能発揮の分子機構を解明し、それぞれの短いアミノ酸配列に隠された意義を見出すことを目指すものである。この目的のために次の二つの研究を遂行する。①ミトコンドリアプロテオーム解析で局在のみが明らかとなっているマイクロタンパク質群のミトコンドリアの呼吸機能・形態制御・品質管理などにおける役割と機能発揮の分子機構の解明。②マイクロタンパク質群の中から先行して見出した二つの新規因子が駆動するミトコンドリア分裂の分子機構の解明。本研究は、ミトコンドリアの視点からマイクロタンパク質の意義を解明することによって新たなタンパク質の世界を開拓し、当該研究領域の目標達成に貢献する。

 

  1. Fukuda T, Furukawa K (co-first), Maruyama T, Yamashita SI, Noshiro D, Song C, Ogasawara Y, Okuyama K, Alam JM, Hayatsu M, Saigusa T, Inoue K, Ikeda K, Takai A, Chen L, Lahiri V, Okada Y, Shibata S, Murata K, Klionsky DJ, *Noda NN, *Kanki T. The mitochondrial intermembrane space protein mitofissin drives mitochondrial fission required for mitophagy. Mol Cell (2023). DOI: 10.1016/j.molcel.2023.04.022
  2. Yamashita SI, Kyuuma M, *Inoue K, Hata Y, Kawada R, Yamabi M, Fujii Y, Sakagami J, Fukuda T, Furukawa K, Tsukamoto S, *Kanki T. Mitophagy reporter mouse analysis reveals increased mitophagy activity in disuse-induced muscle atrophy. J Cell Physiol 236, 7612-7624 (2021).
  3. *Furukawa K, Innokentev A, *Kanki T. Mitophagy regulation mediated by the Far complex in yeast. Autophagy 17, 1042-1043 (2021).
  4. Innokentev A, *Furukawa K (co-first), Fukuda T, Saigusa T, Inoue K, Yamashita SI, *Kanki T. Association and dissociation between the mitochondrial Far complex and Atg32 regulate mitophagy. eLife 9, e63694 (2020).
  5. *Fukuda T, Ebi Y, Saigusa T, Furukawa K, Yamashita SI, Inoue K, Kobayashi D, Yoshida Y, *Kanki T. Atg43 tethers isolation membranes to mitochondria to promote starvation-induced mitophagy in fission yeast. eLife 9, e61245 (2020).
  6. Furukawa K, Innokentev A, *Kanki T. Regulatory mechanism of mitochondrial autophagy: Lessons from yeast. Front Plant Sci 10, 1479 (2019).
  7. *Furukawa K, *Kanki T. PP2A-like protein phosphatase Ppg1: an emerging negative regulator of mitophagy in yeast. Autophagy 14, 2171-2172 (2018).
  8. *Furukawa K, Fukuda T, Yamashita SI, Saigusa T, Kurihara Y, Yoshida Y, Kirisako H, Nakatogawa H, *Kanki T. The PP2A-like protein phosphatase Ppg1 and the Far complex cooperatively counteract CK2-mediated phosphorylation of Atg32 to inhibit mitophagy. Cell Rep 23, 3579-3590 (2018).
  9. Yamashita SI, Jin X, Furukawa K, Hamasaki M, Nezu A, Otera H, Saigusa T, Yoshimori T, Sakai Y, Mihara K, *Kanki T. Mitochondrial division occurs concurrently with autophagosome formation but independently of Drp1 during mitophagy. J Cell Biol 215, 649-665 (2016).
  10. *Furukawa K, *Hohmann S. A fungicide-responsive kinase as a tool for synthetic cell fate regulation. Nucleic Acids Res 43, 7162-7170 (2015).
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