北海道大学の野田展生教授らは、東京工業大学のグループと共同で球状の構造「オートファゴソーム」を形作るのに必要な膜嵌入(かんにゅう)過程を試験管内で再構成することに初めて成功。この過程がオートファジーにおいて中心的に働くたんぱく質Atg8とその脂質化反応を行う酵素群が担うことを明らかにした。
オートファジーは、細胞内の有害あるいは不要なものを分解し再利用する仕組み。これまでにAtg8とその脂質化を担うE1、E2、E3酵素群がオートファジーで中心的な役割を果たすことが判明していたが、オートファゴソーム形成や特にその形を作る過程に果たす役割は分かっていなかった。
研究グループは、脂質化したAtg8とE1、E2、E3酵素群がそろった時に膜がはまり込むことを実験で発見した。このとき、たんぱく質は柔軟である天然変性領域を介して、膜上で高次複合体を形成することを明らかにしている。
さらにこれまで細胞内局在が不明であったE1酵素もAtg8及びE2、E3酵素とともにオートファゴソーム形成中の膜に局在することを酵母の実験で確認した。
研究グループは「脂質膜環境において全てのAtgたんぱく質群がどのように協調して働くのかを明らかにすることで、オートファゴソーム形成の全過程の分子機構の理解につながる」と説明している。