山下俊一｜オートファジーから拡がる膜界面生物学

公募研究

レセプター依存型マイトファジーにおける膜界面現象の研究

研究代表者

山下俊一
九州大学・大学院医学研究院・細胞生理学分野　助教
http://www.kanki-lab.jp/

研究概要

マイトファジーは、オートファジーがミトコンドリアを選択的に分解する現象で、ミトコンドリアの恒常性維持に働いている。近年その分子機構の解明が進みつつあるが、隔離膜とミトコンドリアとの膜界面で生じる現象には未解明な課題が多い。申請者らはマイトファジーに必須な、新規ミトコンドリア分裂因子Mitofissin（Atg44, Mfi2）を酵母で発見し報告してきた。さらに哺乳類においてもMitofissin（mammalian Mfi）を発見したが、これらのミトコンドリア内局在機構や作動機構は不明である。また、マイトファジーレセプターBNIP3/NIXがミトコンドリアと隔離膜の間に集積する現象を見出したが、これが相分離様の集積であるかどうかやその機能的意義も不明である。本研究では、こうした未解明問題を、隔離膜・ミトコンドリア外膜および内膜という三つの膜界面で生じる分子協奏として解析し、従来理解が及ばなかったマイトファジーの分子機構を明らかにする。

研究代表者主要業績（代表者二重線、分担者一重線）

Furukawa K*, Maruyama T, Sakai Y, Yamashita SI, Inoue K, Fukuda T, Noda NN, Kanki T*. Mitochondrial fission during mitophagy requires both inner and outer mitofissins. EMBO Rep, 2026, 27, 853-872.
Yamashita SI**, Arai A**, Hada H, Padman BS, Lazarou M, Chan DC, Kanki T*, Waguri S*. The mitophagy receptors BNIP3 and NIX mediate tight attachment and expansion of the isolation membrane to mitochondria. J Cell Biol, 2025, 224, e202408166.
Yamashita SI*, Sugiura Y, Matsuoka Y, Maeda R, Inoue K, Furukawa K, Fukuda T, Chan DC, Kanki T*. Mitophagy mediated by BNIP3 and NIX protects against ferroptosis by downregulating mitochondrial reactive oxygen species. Cell Death Differ, 2024, 31, 651-661.
Fukuda T**, Furukawa K**, 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, 83, 2045-2058.
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, 2016, 215, 649-665.

* Corresponding author. **Equal contribution

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