野田 展生 (ノダ ノブオ)
遺伝子病制御研究所 疾患制御研究部門 | 教授 |
Last Updated :2025/06/07
■研究者基本情報
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■経歴
経歴
- 2022年01月 - 現在
北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授, 日本国 - 2017年04月 - 2021年12月
公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所構造生物学研究部, 部長 - 2011年04月 - 2017年03月
公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 主席研究員 - 2008年04月 - 2011年03月
北海道大学, 大学院薬学研究院, 講師 - 2007年04月 - 2008年03月
北海道大学, 大学院薬学研究院, 助教 - 2005年05月 - 2007年03月
北海道大学, 大学院薬学研究科, 助手 - 2001年04月 - 2005年04月
北海道大学, 大学院薬学研究科, 博士研究員
■研究活動情報
論文
- Mechanisms of autophagosome formation
Yuko FUJIOKA, Nobuo N. NODA
Proceedings of the Japan Academy, Series B, 101, 1, 32, 40, Japan Academy, 2025年
研究論文(学術雑誌) - Phase separation promotes Atg8 lipidation for autophagy progression
Yuko Fujioka, Takuma Tsuji, Tetsuya Kotani, Hiroyuki Kumeta, Chika Kakuta, Toyoshi Fujimoto, Hitoshi Nakatogawa, Nobuo N Noda
Cold Spring Harbor Laboratory, 2024年08月30日
Upon starvation, the autophagy-initiating Atg1 complex undergoes phase separation to organize the pre-autophagosomal structure (PAS) in yeast, from which autophagosome formation is considered to proceed. However, the physiological roles of the PAS as a liquid droplet remain unclear. Here we show that core Atg proteins are recruited into early PAS droplets that are formed by phase separation of the Atg1 complex with different efficiencies in vitro. The Atg12-Atg5-Atg16 E3 ligase complex for Atg8 lipidation is the most efficiently condensed in the droplets via specific Atg12-Atg17 interaction, which is also important for the PAS targeting of the E3 complex in vivo. In vitro reconstitution experiments reveal that E3-enriched early PAS droplets promote Atg8 lipidation and incorporate Atg8-coated vesicles to the interior, thereby protecting them from Atg4-mediated delipidation. These data suggest that the PAS utilizes its liquid-like property to function as an efficient production site for lipidated Atg8 and pool membrane seeds to drive autophagosome formation. - The triad interaction of ULK1, ATG13, and FIP200 is required for ULK complex formation and autophagy
Yutaro Hama, Yuko Fujioka, Hayashi Yamamoto, Noboru Mizushima, Nobuo N. Noda
Cold Spring Harbor Laboratory, 2024年08月02日
Abstract
In mammals, autophagosome formation, a central event in autophagy, is initiated by the ULK complex comprising ULK1/2, FIP200, ATG13, and ATG101. However, the structural basis and mechanism of the ULK complex formation remain poorly understood. Here, we predicted the core interactions organizing the ULK complex using AlphaFold, which proposed that the intrinsically disordered region of ATG13 binds to the base of the two UBL domains in the FIP200 dimer using two phenylalanines and to the tandem MIT domain of ULK1, allowing for the 1:1:2 stoichiometry of the ULK1–ATG13–FIP200 complex. We confirmed the predicted interactions by point mutations and revealed the existence of direct triad interactions among ULK1, ATG13, and FIP200 in vitro and in cells, in which each interaction was additively important for autophagic flux. These results indicate that the ULK1–ATG13–FIP200 triadic interaction is crucial for autophagosome formation and provide a structural basis and insights into the regulation mechanism of autophagy initiation in mammals. - A role for condensin-mediator interaction in mitotic chromosomal organization.
Osamu Iwasaki, Sanki Tashiro, Claire Chung, Tomomi Hayashi, Hideki Tanizawa, Xuebing Wang, Shinya Ohta, Yuko Fujioka, Joseph Han, Gabrielle Tabor, Mikihiro Kawagoe, Ronen Marmorstein, Nobuo N Noda, Ken-Ichi Noma
bioRxiv : the preprint server for biology, 2024年06月28日, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Eukaryotic genomes are organized by condensin into 3D chromosomal architectures suitable for chromosomal segregation during mitosis. However, molecular mechanisms underlying the condensin-mediated chromosomal organization remain largely unclear. Here, we investigate the role of newly identified interaction between the Cnd1 condensin and Pmc4 mediator subunits in fission yeast, Schizosaccharomyces pombe. We develop a condensin mutation, cnd1-K658E, that impairs the condensin-mediator interaction and find that this mutation diminishes condensinmediated chromatin domains during mitosis and causes chromosomal segregation defects. The condensin-mediator interaction is involved in recruiting condensin to highly transcribed genes and mitotically activated genes, the latter of which demarcate condensin-mediated domains. Furthermore, this study predicts that mediator-driven transcription of mitotically activated genes contributes to forming domain boundaries via phase separation. This study provides a novel insight into how genome-wide gene expression during mitosis is transformed into the functional chromosomal architecture suitable for chromosomal segregation. - The UFM1 system: Working principles, cellular functions, and pathophysiology.
Masaaki Komatsu, Toshifumi Inada, Nobuo N Noda
Molecular cell, 84, 1, 156, 169, 2024年01月04日, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Ubiquitin-fold modifier 1 (UFM1) is a ubiquitin-like protein covalently conjugated with intracellular proteins through UFMylation, a process similar to ubiquitylation. Growing lines of evidence regarding not only the structural basis of the components essential for UFMylation but also their biological properties shed light on crucial roles of the UFM1 system in the endoplasmic reticulum (ER), such as ER-phagy and ribosome-associated quality control at the ER, although there are some functions unrelated to the ER. Mouse genetics studies also revealed the indispensable roles of this system in hematopoiesis, liver development, neurogenesis, and chondrogenesis. Of critical importance, mutations of genes encoding core components of the UFM1 system in humans cause hereditary developmental epileptic encephalopathy and Schohat-type osteochondrodysplasia of the epiphysis. Here, we provide a multidisciplinary review of our current understanding of the mechanisms and cellular functions of the UFM1 system as well as its pathophysiological roles, and discuss issues that require resolution. - Complete set of the Atg8-E1-E2-E3 conjugation machinery forms an interaction web that mediates membrane shaping.
Jahangir Md Alam, Tatsuro Maruyama, Daisuke Noshiro, Chika Kakuta, Tetsuya Kotani, Hitoshi Nakatogawa, Nobuo N Noda
Nature structural & molecular biology, 31, 170, 178, 2024年01月, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Atg8, a ubiquitin-like protein, is conjugated with phosphatidylethanolamine (PE) via Atg7 (E1), Atg3 (E2) and Atg12-Atg5-Atg16 (E3) enzymatic cascade and mediates autophagy. However, its molecular roles in autophagosome formation are still unclear. Here we show that Saccharomyces cerevisiae Atg8-PE and E1-E2-E3 enzymes together construct a stable, mobile membrane scaffold. The complete scaffold formation induces an in-bud in prolate-shaped giant liposomes, transforming their morphology into one reminiscent of isolation membranes before sealing. In addition to their enzymatic roles in Atg8 lipidation, all three proteins contribute nonenzymatically to membrane scaffolding and shaping. Nuclear magnetic resonance analyses revealed that Atg8, E1, E2 and E3 together form an interaction web through multivalent weak interactions, where the intrinsically disordered regions in Atg3 play a central role. These data suggest that all six Atg proteins in the Atg8 conjugation machinery control membrane shaping during autophagosome formation. - Immobilization of lipid nanorods onto two-dimensional crystals of protein tamavidin 2 for high-speed atomic force microscopy.
Daisuke Noshiro, Nobuo N Noda
STAR protocols, 4, 4, 102633, 102633, 2023年12月02日, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), High-speed atomic force microscopy is a technique that allows real-time observation of biomolecules and biological phenomena reconstituted on a substrate. Here, we present a protocol for immobilizing lipid nanorods onto two-dimensional crystals of biotin-binding protein tamavidin 2. We describe steps for the preparation of tamavidin 2 protein, lipid nanorods, and two-dimensional crystals of tamavidin 2 formed on mica. Immobilized lipid nanorods are one of the useful tools for observation of specific proteins in action. For complete details on the use and execution of this protocol, please refer to Fukuda et al. (2023).1. - Mechanisms of mitochondrial reorganization
Tatsuro Maruyama, Yutaro Hama, Nobuo N Noda
The Journal of Biochemistry, Oxford University Press (OUP), 2023年11月28日
研究論文(学術雑誌), Abstract
The cytoplasm of eukaryotes is dynamically zoned by membrane-bound and membraneless organelles. Cytoplasmic zoning allows various biochemical reactions to take place at the right time and place. Mitochondrion is a membrane-bound organelle that provides a zone for intracellular energy production and metabolism of lipids and iron. A key feature of mitochondria is their high dynamics: mitochondria constantly undergo fusion and fission, and excess or damaged mitochondria are selectively eliminated by mitophagy. Therefore, mitochondria are appropriate model systems to understand dynamic cytoplasmic zoning by membrane organelles. In this review, we summarize the molecular mechanisms of mitochondrial fusion and fission as well as mitophagy unveiled through studies using yeast and mammalian models. - Mitofissin: a novel mitochondrial fission protein that facilitates mitophagy.
Tomoyuki Fukuda, Kentaro Furukawa, Tatsuro Maruyama, Nobuo N Noda, Tomotake Kanki
Autophagy, 19, 11, 3019, 3021, 2023年11月, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Atg: autophagy related; IMM: inner mitochondrial membrane; IMS: intermembrane space; PAS: phagophore assembly site; SAR: selective autophagy receptor. - Mechanistic insights into the roles of the UFM1 E3 ligase complex in ufmylation and ribosome-associated protein quality control
Ryosuke Ishimura, Sota Ito, Gaoxin Mao, Satoko Komatsu-Hirota, Toshifumi Inada, Nobuo N. Noda, Masaaki Komatsu
Science Advances, 9, 33, American Association for the Advancement of Science (AAAS), 2023年08月18日
研究論文(学術雑誌), Ubiquitin-fold modifier 1 (UFM1) is a ubiquitin-like protein covalently conjugated with intracellular proteins through ufmylation, similar to ubiquitylation. Ufmylation is involved in processes such as endoplasmic reticulum (ER)–associated protein degradation, ribosome-associated protein quality control (RQC) at the ER (ER-RQC), and ER-phagy. However, it remains unclear how ufmylation regulates such distinct ER-related functions. Here, we provide insights into the mechanism of the UFM1 E3 complex in not only ufmylation but also ER-RQC. The E3 complex consisting of UFL1 and UFBP1 interacted with UFC1, UFM1 E2, and, subsequently, CDK5RAP3, an adaptor for ufmylation of ribosomal subunit RPL26. Upon disome formation, the E3 complex associated with ufmylated RPL26 on the 60 S subunit through the UFM1-interacting region of UFBP1. Loss of E3 components or disruption of the interaction between UFBP1 and ufmylated RPL26 attenuated ER-RQC. These results provide insights into not only the molecular basis of the ufmylation but also its role in proteostasis. - The Atg1 complex, Atg9, and Vac8 recruit PI3K complex I to the pre-autophagosomal structure.
Kanae Hitomi, Tetsuya Kotani, Nobuo N Noda, Yayoi Kimura, Hitoshi Nakatogawa
The Journal of cell biology, 222, 8, 2023年08月07日, [査読有り], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), In macroautophagy, cellular components are sequestered within autophagosomes and transported to lysosomes/vacuoles for degradation. Although phosphatidylinositol 3-kinase complex I (PI3KCI) plays a pivotal role in the regulation of autophagosome biogenesis, little is known about how this complex localizes to the pre-autophagosomal structure (PAS). In Saccharomyces cerevisiae, PI3KCI is composed of PI3K Vps34 and conserved subunits Vps15, Vps30, Atg14, and Atg38. In this study, we discover that PI3KCI interacts with the vacuolar membrane anchor Vac8, the PAS scaffold Atg1 complex, and the pre-autophagosomal vesicle component Atg9 via the Atg14 C-terminal region, the Atg38 C-terminal region, and the Vps30 BARA domain, respectively. While the Atg14-Vac8 interaction is constitutive, the Atg38-Atg1 complex interaction and the Vps30-Atg9 interaction are enhanced upon macroautophagy induction depending on Atg1 kinase activity. These interactions cooperate to target PI3KCI to the PAS. These findings provide a molecular basis for PAS targeting of PI3KCI during autophagosome biogenesis. - Phosphorylation of phase-separated p62 bodies by ULK1 activates a redox-independent stress response.
Ryo Ikeda, Daisuke Noshiro, Hideaki Morishita, Shuhei Takada, Shun Kageyama, Yuko Fujioka, Tomoko Funakoshi, Satoko Komatsu-Hirota, Ritsuko Arai, Elena Ryzhii, Manabu Abe, Tomoaki Koga, Hozumi Motohashi, Mitsuyoshi Nakao, Kenji Sakimura, Arata Horii, Satoshi Waguri, Yoshinobu Ichimura, Nobuo N Noda, Masaaki Komatsu
The EMBO journal, e113349, 2023年06月12日, [査読有り], [責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), NRF2 is a transcription factor responsible for antioxidant stress responses that is usually regulated in a redox-dependent manner. p62 bodies formed by liquid-liquid phase separation contain Ser349-phosphorylated p62, which participates in the redox-independent activation of NRF2. However, the regulatory mechanism and physiological significance of p62 phosphorylation remain unclear. Here, we identify ULK1 as a kinase responsible for the phosphorylation of p62. ULK1 colocalizes with p62 bodies, directly interacting with p62. ULK1-dependent phosphorylation of p62 allows KEAP1 to be retained within p62 bodies, thus activating NRF2. p62S351E/+ mice are phosphomimetic knock-in mice in which Ser351, corresponding to human Ser349, is replaced by Glu. These mice, but not their phosphodefective p62S351A/S351A counterparts, exhibit NRF2 hyperactivation and growth retardation. This retardation is caused by malnutrition and dehydration due to obstruction of the esophagus and forestomach secondary to hyperkeratosis, a phenotype also observed in systemic Keap1-knockout mice. Our results expand our understanding of the physiological importance of the redox-independent NRF2 activation pathway and provide new insights into the role of phase separation in this process. - Integrated proteomics identifies p62-dependent selective autophagy of the supramolecular vault complex.
Reo Kurusu, Yuki Fujimoto, Hideaki Morishita, Daisuke Noshiro, Shuhei Takada, Koji Yamano, Hideaki Tanaka, Ritsuko Arai, Shun Kageyama, Tomoko Funakoshi, Satoko Komatsu-Hirota, Hikari Taka, Saiko Kazuno, Yoshiki Miura, Masato Koike, Toshifumi Wakai, Satoshi Waguri, Nobuo N Noda, Masaaki Komatsu
Developmental cell, 2023年05月09日, [査読有り], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), In addition to membranous organelles, autophagy selectively degrades biomolecular condensates, in particular p62/SQSTM1 bodies, to prevent diseases including cancer. Evidence is growing regarding the mechanisms by which autophagy degrades p62 bodies, but little is known about their constituents. Here, we established a fluorescence-activated-particle-sorting-based purification method for p62 bodies using human cell lines and determined their constituents by mass spectrometry. Combined with mass spectrometry of selective-autophagy-defective mouse tissues, we identified vault, a large supramolecular complex, as a cargo within p62 bodies. Mechanistically, major vault protein directly interacts with NBR1, a p62-interacting protein, to recruit vault into p62 bodies for efficient degradation. This process, named vault-phagy, regulates homeostatic vault levels in vivo, and its impairment may be associated with non-alcoholic-steatohepatitis-derived hepatocellular carcinoma. Our study provides an approach to identifying phase-separation-mediated selective autophagy cargoes, expanding our understanding of the role of phase separation in proteostasis. - The mitochondrial intermembrane space protein mitofissin drives mitochondrial fission required for mitophagy
Tomoyuki Fukuda, Kentaro Furukawa, Tatsuro Maruyama, Shun-ichi Yamashita, Daisuke Noshiro, Chihong Song, Yuta Ogasawara, Kentaro Okuyama, Jahangir Md Alam, Manabu Hayatsu, Tetsu Saigusa, Keiichi Inoue, Kazuho Ikeda, Akira Takai, Lin Chen, Vikramjit Lahiri, Yasushi Okada, Shinsuke Shibata, Kazuyoshi Murata, Daniel J. Klionsky, Nobuo N. Noda, Tomotake Kanki
Molecular Cell, 83, 12, 2045, 2058.e9, Elsevier BV, 2023年05月, [査読有り], [責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Autophagy and cancer: Basic mechanisms and inhibitor development
Yutaro Hama, Yuta Ogasawara, Nobuo N. Noda
Cancer Science, Wiley, 2023年04月20日, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - The UFM1 system regulates ER-phagy through the ufmylation of CYB5R3.
Ryosuke Ishimura, Afnan H El-Gowily, Daisuke Noshiro, Satoko Komatsu-Hirota, Yasuko Ono, Mayumi Shindo, Tomohisa Hatta, Manabu Abe, Takefumi Uemura, Hyeon-Cheol Lee-Okada, Tarek M Mohamed, Takehiko Yokomizo, Takashi Ueno, Kenji Sakimura, Tohru Natsume, Hiroyuki Sorimachi, Toshifumi Inada, Satoshi Waguri, Nobuo N Noda, Masaaki Komatsu
Nature communications, 13, 1, 7857, 7857, 2022年12月21日, [査読有り], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Protein modification by ubiquitin-like proteins (UBLs) amplifies limited genome information and regulates diverse cellular processes, including translation, autophagy and antiviral pathways. Ubiquitin-fold modifier 1 (UFM1) is a UBL covalently conjugated with intracellular proteins through ufmylation, a reaction analogous to ubiquitylation. Ufmylation is involved in processes such as endoplasmic reticulum (ER)-associated protein degradation, ribosome-associated protein quality control at the ER and ER-phagy. However, it remains unclear how ufmylation regulates such distinct ER-related functions. Here we identify a UFM1 substrate, NADH-cytochrome b5 reductase 3 (CYB5R3), that localizes on the ER membrane. Ufmylation of CYB5R3 depends on the E3 components UFL1 and UFBP1 on the ER, and converts CYB5R3 into its inactive form. Ufmylated CYB5R3 is recognized by UFBP1 through the UFM1-interacting motif, which plays an important role in the further uyfmylation of CYB5R3. Ufmylated CYB5R3 is degraded in lysosomes, which depends on the autophagy-related protein Atg7- and the autophagy-adaptor protein CDK5RAP3. Mutations of CYB5R3 and genes involved in the UFM1 system cause hereditary developmental disorders, and ufmylation-defective Cyb5r3 knock-in mice exhibit microcephaly. Our results indicate that CYB5R3 ufmylation induces ER-phagy, which is indispensable for brain development. - Qualitative differences in disease-associated MEK mutants reveal molecular signatures and aberrant signaling-crosstalk in cancer
Yuji Kubota, Yuko Fujioka, Ashwini Patil, Yusuke Takagi, Daisuke Matsubara, Masatomi Iijima, Isao Momose, Ryosuke Naka, Kenta Nakai, Nobuo N. Noda, Mutsuhiro Takekawa
Nature Communications, 13, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2022年12月, [査読有り]
研究論文(学術雑誌), Abstract
Point-mutations of MEK1, a central component of ERK signaling, are present in cancer and RASopathies, but their precise biological effects remain obscure. Here, we report a mutant MEK1 structure that uncovers the mechanisms underlying abnormal activities of cancer- and RASopathy-associated MEK1 mutants. These two classes of MEK1 mutations differentially impact on spatiotemporal dynamics of ERK signaling, cellular transcriptional programs, gene expression profiles, and consequent biological outcomes. By making use of such distinct characteristics of the MEK1 mutants, we identified cancer- and RASopathy-signature genes that may serve as diagnostic markers or therapeutic targets for these diseases. In particular, two AKT-inhibitor molecules, PHLDA1 and 2, are simultaneously upregulated by oncogenic ERK signaling, and mediate cancer-specific ERK-AKT crosstalk. The combined expression of PHLDA1/2 is critical to confer resistance to ERK pathway-targeted therapeutics on cancer cells. Finally, we propose a therapeutic strategy to overcome this drug resistance. Our data provide vital insights into the etiology, diagnosis, and therapeutic strategy of cancers and RASopathies. - Development of new tools to study membrane-anchored mammalian Atg8 proteins
Sang-Won Park, Pureum Jeon, Akinori Yamasaki, Hye Eun Lee, Haneul Choi, Ji Young Mun, Yong-Woo Jun, Ju-Hui Park, Seung-Hwan Lee, Soo-Kyeong Lee, You-Kyung Lee, Hyun Kyu Song, Michael Lazarou, Dong-Hyong Cho, Masaaki Komatsu, Nobuo N. Noda, Deok-Jin Jang, Jin-A Lee
Autophagy, 1, 20, Informa UK Limited, 2022年10月17日, [査読有り], [責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Targeting the ATG5-ATG16L1 Protein–Protein Interaction with a Hydrocarbon-Stapled Peptide Derived from ATG16L1 for Autophagy Inhibition
Jin Cui, Yuta Ogasawara, Ikuko Kurata, Kazuaki Matoba, Yuko Fujioka, Nobuo N. Noda, Masakatsu Shibasaki, Takumi Watanabe
Journal of the American Chemical Society, 144, 38, 17671, 17679, American Chemical Society (ACS), 2022年09月15日, [査読有り], [責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Lipid Transport from Endoplasmic Reticulum to Autophagic Membranes
Takuo Osawa, Kazuaki Matoba, Nobuo N. Noda
Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, a041254, a041254, Cold Spring Harbor Laboratory, 2022年08月08日, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Cytoskeleton grows p62 condensates for autophagy
Nobuo N. Noda
Cell Research, 32, 7, 607, 608, Springer Science and Business Media LLC, 2022年05月19日, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Phosphorylation by casein kinase 2 enhances the interaction between ER‐phagy receptor TEX264 and ATG8 proteins
Haruka Chino, Akinori Yamasaki, Koji L Ode, Hiroki R Ueda, Nobuo N Noda, Noboru Mizushima
EMBO reports, 23, 6, EMBO, 2022年04月13日, [査読有り], [責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Phosphorylation by casein kinase 2 ensures ER-phagy receptor TEX264 binding to ATG8 proteins
Haruka Chino, Akinori Yamasaki, Koji L Ode, Hiroki R Ueda, Nobuo N Noda, Noboru Mizushima
Cold Spring Harbor Laboratory, 2022年02月11日
研究論文(学術雑誌) - Update and nomenclature proposal for mammalian lysophospholipid acyltransferases, which create membrane phospholipid diversity.
William J Valentine, Keisuke Yanagida, Hiroki Kawana, Nozomu Kono, Nobuo N Noda, Junken Aoki, Hideo Shindou
The Journal of biological chemistry, 298, 1, 101470, 101470, 2022年01月, [査読有り], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), The diversity of glycerophospholipid species in cellular membranes is immense and affects various biological functions. Glycerol-3-phosphate acyltransferases (GPATs) and lysophospholipid acyltransferases (LPLATs), in concert with phospholipase A1/2s enzymes, contribute to this diversity via selective esterification of fatty acyl chains at the sn-1 or sn-2 positions of membrane phospholipids. These enzymes are conserved across all kingdoms, and in mammals four GPATs of the 1-acylglycerol-3-phosphate O-acyltransferase (AGPAT) family and at least 14 LPLATs, either of the AGPAT or the membrane-bound O-acyltransferase (MBOAT) families, have been identified. Here we provide an overview of the biochemical and biological activities of these mammalian enzymes, including their predicted structures, involvements in human diseases, and essential physiological roles as revealed by gene-deficient mice. Recently, the nomenclature used to refer to these enzymes has generated some confusion due to the use of multiple names to refer to the same enzyme and instances of the same name being used to refer to completely different enzymes. Thus, this review proposes a more uniform LPLAT enzyme nomenclature, as well as providing an update of recent advances made in the study of LPLATs, continuing from our JBC mini review in 2009. - Phase-separated protein droplets of amyotrophic lateral sclerosis-associated p62/SQSTM1 mutants show reduced inner fluidity
Mohammad Omar Faruk, Yoshinobu Ichimura, Shun Kageyama, Satoko Komatsu-Hirota, Afnan H. El-Gowily, Yu-shin Sou, Masato Koike, Nobuo N. Noda, Masaaki Komatsu
Journal of Biological Chemistry, 297, 6, 101405, 101405, Elsevier {BV}, 2021年12月, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Several amyotrophic lateral sclerosis (ALS)-related proteins such as FUS, TDP-43, and hnRNPA1 demonstrate liquid-liquid phase separation, and their disease-related mutations correlate with a transition of their liquid droplet form into aggregates. Missense mutations in SQSTM1/p62, which have been identified throughout the gene, are associated with ALS, frontotemporal degeneration (FTD), and Paget's disease of bone. SQSTM1/p62 protein forms liquid droplets through interaction with ubiquitinated proteins, and these droplets serve as a platform for autophagosome formation and the antioxidative stress response via the LC3-interacting region (LIR) and KEAP1-interacting region (KIR) of p62, respectively. However, it remains unclear whether ALS/FTD-related p62 mutations in the LIR and KIR disrupt liquid droplet formation leading to defects in autophagy, the stress response, or both. To evaluate the effects of ALS/FTD-related p62 mutations in the LIR and KIR on a major oxidative stress system, the Keap1-Nrf2 pathway, as well as on autophagic turnover, we developed systems to monitor each of these with high sensitivity. These methods such as intracellular protein-protein interaction assay, doxycycline-inducible gene expression system, and gene expression into primary cultured cells with recombinant adenovirus revealed that some mutants, but not all, caused reduced NRF2 activation and delayed autophagic cargo turnover. In contrast, while all p62 mutants demonstrated sufficient ability to form liquid droplets, all of these droplets also exhibited reduced inner fluidity. These results indicate that like other ALS-related mutant proteins, p62 missense mutations result in a primary defect in ALS/FTD via a qualitative change in p62 liquid droplet fluidity. - A glutamine sensor that directly activates TORC1
Mirai Tanigawa, Katsuyoshi Yamamoto, Satoru Nagatoishi, Koji Nagata, Daisuke Noshiro, Nobuo N. Noda, Kouhei Tsumoto, Tatsuya Maeda
Communications Biology, 4, 1, 1093, 1093, Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月, [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌),Abstract TOR complex 1 (TORC1) is an evolutionarily-conserved protein kinase that controls cell growth and metabolism in response to nutrients, particularly amino acids. In mammals, several amino acid sensors have been identified that converge on the multi-layered machinery regulating Rag GTPases to trigger TORC1 activation; however, these sensors are not conserved in many other organisms including yeast. Previously, we reported that glutamine activates yeast TORC1 via a Gtr (Rag ortholog)-independent mechanism involving the vacuolar protein Pib2, although the identity of the supposed glutamine sensor and the exact TORC1 activation mechanism remain unclear. In this study, we successfully reconstituted glutamine-responsive TORC1 activation in vitro using only purified Pib2 and TORC1. In addition, we found that glutamine specifically induced a change in the folding state of Pib2. These findings indicate that Pib2 is a glutamine sensor that directly activates TORC1, providing a new model for the metabolic control of cells. - Atg12-Interacting Motif Is Crucial for E2–E3 Interaction in Plant Atg8 System
Kazuaki Matoba, Nobuo N. Noda
Biological and Pharmaceutical Bulletin, 44, 9, 1337, 1343, Pharmaceutical Society of Japan, 2021年09月01日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Delineating the lipidated Atg8 structure for unveiling its hidden activity in autophagy
Tatsuro Maruyama, Nobuo N. Noda
Autophagy, 1, 2, Informa UK Limited, 2021年08月12日, [最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Atg2 and Atg9: Intermembrane and interleaflet lipid transporters driving autophagy
Nobuo N. Noda
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids, 1866, 8, 158956, 158956, Elsevier BV, 2021年08月, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Membrane perturbation by lipidated Atg8 underlies autophagosome biogenesis.
Maruyama, T, Alam, J. M, Fukuda, T, Kageyama, S, Kirisako, H, Ishii, Y, Shimada, I, Ohsumi, Y, Komatsu, M, Kanki, T, Nakatogawa, H, Noda, N. N
Nature Structural & Molecular Biology, 28, 7, 583, 593, 2021年07月08日, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Autophagosome biogenesis is an essential feature of autophagy. Lipidation of Atg8 plays a critical role in this process. Previous in vitro studies identified membrane tethering and hemi-fusion/fusion activities of Atg8, yet definitive roles in autophagosome biogenesis remained controversial. Here, we studied the effect of Atg8 lipidation on membrane structure. Lipidation of Saccharomyces cerevisiae Atg8 on nonspherical giant vesicles induced dramatic vesicle deformation into a sphere with an out-bud. Solution NMR spectroscopy of Atg8 lipidated on nanodiscs identified two aromatic membrane-facing residues that mediate membrane-area expansion and fragmentation of giant vesicles in vitro. These residues also contribute to the in vivo maintenance of fragmented vacuolar morphology under stress in fission yeast, a moonlighting function of Atg8. Furthermore, these aromatic residues are crucial for the formation of a sufficient number of autophagosomes and regulate autophagosome size. Together, these data demonstrate that Atg8 can cause membrane perturbations that underlie efficient autophagosome biogenesis. - Structural catalog of core Atg proteins opens new era of autophagy research
Kazuaki Matoba, Nobuo N Noda
The Journal of Biochemistry, 169, 5, 517, 525, Oxford University Press (OUP), 2021年07月03日, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌),Abstract
Autophagy, which is an evolutionarily conserved intracellular degradation system, involves de novo generation of autophagosomes that sequester and deliver diverse cytoplasmic materials to the lysosome for degradation. Autophagosome formation is mediated by approximately 20 core autophagy-related (Atg) proteins, which collaborate to mediate complicated membrane dynamics during autophagy. To elucidate the molecular functions of these Atg proteins in autophagosome formation, many researchers have tried to determine the structures of Atg proteins by using various structural biological methods. Although not sufficient, the basic structural catalog of all core Atg proteins was established. In this review article, we summarize structural biological studies of core Atg proteins, with an emphasis on recently unveiled structures, and describe the mechanistic breakthroughs in autophagy research that have derived from new structural information. - 【相分離 メカニズムと疾患"膜のないオルガネラ"はいかに機能するか?神経変性疾患・ウイルス感染とどう関わるか?】(第3章)相分離と生体機能・疾患 相分離で見直すオートファジー
藤岡 優子, 野田 展生
実験医学, 39, 10, 1628, 1633, (株)羊土社, 2021年06月
日本語 - マルチモードオートファジー カーゴの流動性が選択的オートファジーでの分解を左右する
山崎 章徳, Alam Jahangir MD., 能代 大輔, 平田 恵理, 藤岡 優子, May Alexander I., 鈴木 邦律, 大隅 良典, 野田 展生
日本細胞生物学会大会講演要旨集, 73回, S10, 2, (一社)日本細胞生物学会, 2021年06月
日本語 - Mutagenesis and homology modeling reveal a predicted pocket of lysophosphatidylcholine acyltransferase 2 to catch Acyl‐CoA
Fumie Hamano, Kazuaki Matoba, Tomomi Hashidate‐Yoshida, Tomoyuki Suzuki, Kiyotake Miura, Daisuke Hishikawa, Takeshi Harayama, Koichi Yuki, Yoshihiro Kita, Nobuo N. Noda, Takao Shimizu, Hideo Shindou
The FASEB Journal, 35, 6, e21501, Wiley, 2021年06月, [査読有り], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Platelet-activating factor (PAF) is a potent proinflammatory phospholipid mediator that elicits various cellular functions and promotes several pathological events, including anaphylaxis and neuropathic pain. PAF is biosynthesized by two types of lyso-PAF acetyltransferases: lysophosphatidylcholine acyltransferase 1 (LPCAT1) and LPCAT2, which are constitutive and inducible forms of lyso-PAF acetyltransferase, respectively. Because LPCAT2 mainly produces PAF under inflammatory stimuli, understanding the structure of LPCAT2 is important for developing specific drugs against PAF-related inflammatory diseases. Although the structure of LPCAT2 has not been determined, the crystal structure was reported for Thermotoga maritima PlsC, an enzyme in the same gene family as LPCAT2. Here, we identified residues in mouse LPCAT2 essential for its enzymatic activity and a potential acyl-coenzyme A (CoA)-binding pocket, based on homology modeling of mouse LPCAT2 with PlsC. We also found that Ala115 of mouse LPCAT2 was important for acyl-CoA selectivity. In conclusion, these results predict the three-dimensional (3D) structure of mouse LPCAT2. Our findings have implications for the future development of new drugs against PAF-related diseases. - Biomolecular condensates in autophagy regulation
Yuko Fujioka, Nobuo N. Noda
Current Opinion in Cell Biology, 69, 23, 29, Elsevier BV, 2021年04月, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Autophagy is an intracellular degradation system that contributes to cellular homeostasis. Autophagosome formation is a landmark event in autophagy, which sequesters and delivers cytoplasmic components to the lysosome for degradation. Based on selectivity, autophagy can be classified into bulk and selective autophagy, which are mechanistically distinct from each other, especially in the requirement of cargos for autophagosome formation. Recent studies revealed that liquid-like biomolecular condensates, which are formed through liquid-liquid phase separation, regulate the autophagosome formation of both bulk and selective autophagy. Here, we focus on recent findings on the involvement of biomolecular condensates in autophagy regulation and discuss their significance. - p62/SQSTM1-droplet serves as a platform for autophagosome formation and anti-oxidative stress response.
Kageyama, S, Gudmundsson, S, Sou, Y.-S, Ichimura, Y, Tamura, N, Kazuno, S, Ueno, T, Miura, Y, Noshiro, D, Abe, M, Mizushima, T, Miura, N, Okuda, S, Motohashi, H, Lee, J.-A, Sakimura, K, Ohe, T, Noda, N. N, Waguri, S, Eskelinen, E.-L, Komatsu, M
Nature Communications, 12, 1, 16, Springer Science and Business Media LLC, 2021年01月04日, [査読有り]
研究論文(学術雑誌), Autophagy contributes to the selective degradation of liquid droplets, including the P-Granule, Ape1-complex and p62/SQSTM1-body, although the molecular mechanisms and physiological relevance of selective degradation remain unclear. In this report, we describe the properties of endogenous p62-bodies, the effect of autophagosome biogenesis on these bodies, and the in vivo significance of their turnover. p62-bodies are low-liquidity gels containing ubiquitin and core autophagy-related proteins. Multiple autophagosomes form on the p62-gels, and the interaction of autophagosome-localizing Atg8-proteins with p62 directs autophagosome formation toward the p62-gel. Keap1 also reversibly translocates to the p62-gels in a p62-binding dependent fashion to activate the transcription factor Nrf2. Mice deficient for Atg8-interaction-dependent selective autophagy show that impaired turnover of p62-gels leads to Nrf2 hyperactivation in vivo. These results indicate that p62-gels are not simple substrates for autophagy but serve as platforms for both autophagosome formation and anti-oxidative stress. - Secret of Atg9: lipid scramblase activity drives de novo autophagosome biogenesis.
Kazuaki Matoba, Nobuo N Noda
Cell death and differentiation, 27, 12, 3386, 3388, 2020年12月, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Author Correction: Atg9 is a lipid scramblase that mediates autophagosomal membrane expansion.
Kazuaki Matoba, Tetsuya Kotani, Akihisa Tsutsumi, Takuma Tsuji, Takaharu Mori, Daisuke Noshiro, Yuji Sugita, Norimichi Nomura, So Iwata, Yoshinori Ohsumi, Toyoshi Fujimoto, Hitoshi Nakatogawa, Masahide Kikkawa, Nobuo N Noda
Nature structural & molecular biology, 27, 12, 1209, 1209, 2020年12月, [国際誌]
英語, An amendment to this paper has been published and can be accessed via a link at the top of the paper. - Super-assembly of ER-phagy receptor Atg40 induces local ER remodeling at contacts with forming autophagosomal membranes
Keisuke Mochida, Akinori Yamasaki, Kazuaki Matoba, Hiromi Kirisako, Nobuo N. Noda, Hitoshi Nakatogawa
Nature Communications, 11, 1, 3306, 3306, Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月, [査読有り], [責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), The endoplasmic reticulum (ER) is selectively degraded by autophagy (ER-phagy) through proteins called ER-phagy receptors. In Saccharomyces cerevisiae, Atg40 acts as an ER-phagy receptor to sequester ER fragments into autophagosomes by binding Atg8 on forming autophagosomal membranes. During ER-phagy, parts of the ER are morphologically rearranged, fragmented, and loaded into autophagosomes, but the mechanism remains poorly understood. Here we find that Atg40 molecules assemble in the ER membrane concurrently with autophagosome formation via multivalent interaction with Atg8. Atg8-mediated super-assembly of Atg40 generates highly-curved ER regions, depending on its reticulon-like domain, and supports packing of these regions into autophagosomes. Moreover, tight binding of Atg40 to Atg8 is achieved by a short helix C-terminal to the Atg8-family interacting motif, and this feature is also observed for mammalian ER-phagy receptors. Thus, this study significantly advances our understanding of the mechanisms of ER-phagy and also provides insights into organelle fragmentation in selective autophagy of other organelles. - Structural and dynamics analysis of intrinsically disordered proteins by high-speed atomic force microscopy.
Kodera, N, Noshiro, D, Dora, S. K, Mori, T, Habchi, J, Blocquel, D, Gruet, A, Dosnon, M, Salladini, E, Bignon, C, Fujioka, Y, Oda, T, Noda, N. N, Sato, M, Lotti, M, Mizuguchi, M, Longhi, S, Ando, T
Nature Nanotechnology, 16, 2, 181, 189, Springer Science and Business Media LLC, 2020年11月23日, [査読有り]
研究論文(学術雑誌), Intrinsically disordered proteins (IDPs) are ubiquitous proteins that are disordered entirely or partly and play important roles in diverse biological phenomena. Their structure dynamically samples a multitude of conformational states, thus rendering their structural analysis very difficult. Here we explore the potential of high-speed atomic force microscopy (HS-AFM) for characterizing the structure and dynamics of IDPs. Successive HS-AFM images of an IDP molecule can not only identify constantly folded and constantly disordered regions in the molecule, but can also document disorder-to-order transitions. Moreover, the number of amino acids contained in these disordered regions can be roughly estimated, enabling a semiquantitative, realistic description of the dynamic structure of IDPs. - Atg9 is a lipid scramblase that mediates autophagosomal membrane expansion.
Matoba, K, Kotani, T, Tsutsumi, A, Tsuji, T, Mori, T, Noshiro, D, Sugita, Y, Nomura, N, Iwata, S, Ohsumi, Y, Fujimoto, T, Nakatogawa, H, Kikkawa, M, Noda, N. N
Nature Structural & Molecular Biology, 27, 12, 1185, 1193, Springer Science and Business Media LLC, 2020年10月26日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌), The molecular function of Atg9, the sole transmembrane protein in the autophagosome-forming machinery, remains unknown. Atg9 colocalizes with Atg2 at the expanding edge of the isolation membrane (IM), where Atg2 receives phospholipids from the endoplasmic reticulum (ER). Here we report that yeast and human Atg9 are lipid scramblases that translocate phospholipids between outer and inner leaflets of liposomes in vitro. Cryo-EM of fission yeast Atg9 reveals a homotrimer, with two connected pores forming a path between the two membrane leaflets: one pore, located at a protomer, opens laterally to the cytoplasmic leaflet; the other, at the trimer center, traverses the membrane vertically. Mutation of residues lining the pores impaired IM expansion and autophagy activity in yeast and abolished Atg9's ability to transport phospholipids between liposome leaflets. These results suggest that phospholipids delivered by Atg2 are translocated from the cytoplasmic to the luminal leaflet by Atg9, thereby driving autophagosomal membrane expansion. - Liquid–liquid phase separation in autophagy
Nobuo N. Noda, Zheng Wang, Hong Zhang
Journal of Cell Biology, 219, 8, Rockefeller University Press, 2020年08月03日, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌), Liquid–liquid phase separation (LLPS) compartmentalizes and concentrates biomacromolecules into distinct condensates. Liquid-like condensates can transition into gel and solid states, which are essential for fulfilling their different functions. LLPS plays important roles in multiple steps of autophagy, mediating the assembly of autophagosome formation sites, acting as an unconventional modulator of TORC1-mediated autophagy regulation, and triaging protein cargos for degradation. Gel-like, but not solid, protein condensates can trigger formation of surrounding autophagosomal membranes. Stress and pathological conditions cause aberrant phase separation and transition of condensates, which can evade surveillance by the autophagy machinery. Understanding the mechanisms underlying phase separation and transition will provide potential therapeutic targets for protein aggregation diseases. - 【イメージング時代の構造生命科学 細胞の動態、膜のないオルガネラ、分子の構造変化をトランススケールに観る】(第2章)構造生命科学からトランススケール・イメージングによる細胞動態学へ トランススケールな解析が待たれる生命科学の未解決課題 柔らかい構造の可視化 LLPSと膜動態を例に
能代 大輔, 野田 展生
実験医学, 38, 5, 750, 755, (株)羊土社, 2020年03月
日本語 - Liquidity Is a Critical Determinant for Selective Autophagy of Protein Condensates
Akinori Yamasaki, Jahangir Md. Alam, Daisuke Noshiro, Eri Hirata, Yuko Fujioka, Kuninori Suzuki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda
Molecular Cell, 77, 6, 1163, 1175.e9, Elsevier BV, 2020年03月, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Clearance of biomolecular condensates by selective autophagy is thought to play a crucial role in cellular homeostasis. However, the mechanism underlying selective autophagy of condensates and whether liquidity determines a condensate's susceptibility to degradation by autophagy remain unknown. Here, we show that the selective autophagic cargo aminopeptidase I (Ape1) undergoes phase separation to form semi-liquid droplets. The Ape1-specific receptor protein Atg19 localizes to the surface of Ape1 droplets both in vitro and in vivo, with the "floatability" of Atg19 preventing its penetration into droplets. In vitro reconstitution experiments reveal that Atg19 and lipidated Atg8 are necessary and sufficient for selective sequestration of Ape1 droplets by membranes. This sequestration is impaired by mutational solidification of Ape1 droplets or diminished ability of Atg19 to float. Taken together, we propose that cargo liquidity and the presence of sufficient amounts of autophagic receptor on cargo are crucial for selective autophagy of biomolecular condensates. - Phase separation organizes the site of autophagosome formation
Yuko Fujioka, Jahangir Md. Alam, Daisuke Noshiro, Kazunari Mouri, Toshio Ando, Yasushi Okada, Alexander I. May, Roland L. Knorr, Kuninori Suzuki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda
Nature, 578, 7794, 301, 305, Springer Science and Business Media LLC, 2020年02月, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Many biomolecules undergo liquid-liquid phase separation to form liquid-like condensates that mediate diverse cellular functions1,2. Autophagy is able to degrade such condensates using autophagosomes-double-membrane structures that are synthesized de novo at the pre-autophagosomal structure (PAS) in yeast3-5. Whereas Atg proteins that associate with the PAS have been characterized, the physicochemical and functional properties of the PAS remain unclear owing to its small size and fragility. Here we show that the PAS is in fact a liquid-like condensate of Atg proteins. The autophagy-initiating Atg1 complex undergoes phase separation to form liquid droplets in vitro, and point mutations or phosphorylation that inhibit phase separation impair PAS formation in vivo. In vitro experiments show that Atg1-complex droplets can be tethered to membranes via specific protein-protein interactions, explaining the vacuolar membrane localization of the PAS in vivo. We propose that phase separation has a critical, active role in autophagy, whereby it organizes the autophagy machinery at the PAS. - Human ATG2B possesses a lipid transfer activity which is accelerated by negatively charged lipids and WIPI4
Takuo Osawa, Yuki Ishii, Nobuo N. Noda
Genes to Cells, 25, 1, 65, 70, Wiley, 2020年01月, [最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Atg2: A novel phospholipid transfer protein that mediates de novo autophagosome biogenesis
Takuo Osawa, Nobuo N. Noda
Protein Science, 28, 6, 1005, 1012, Wiley, 2019年06月, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
研究論文(学術雑誌) - Evolution from covalent conjugation to non-covalent interaction in the ubiquitin-like ATG12 system
Yu Pang, Hayashi Yamamoto, Hirokazu Sakamoto, Masahide Oku, Joe Kimanthi Mutungi, Mayurbhai Himatbhai Sahani, Yoshitaka Kurikawa, Kiyoshi Kita, Nobuo N. Noda, Yasuyoshi Sakai, Honglin Jia, Noboru Mizushima
Nature Structural & Molecular Biology, 26, 4, 289, 296, 2019年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Atg2 mediates direct lipid transfer between membranes for autophagosome formation
Takuo Osawa, Tetsuya Kotani, Tatsuya Kawaoka, Eri Hirata, Kuninori Suzuki, Hitoshi Nakatogawa, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda
Nature Structural & Molecular Biology, 26, 4, 281, 288, Springer Science and Business Media LLC, 2019年04月, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), A key event in autophagy is autophagosome formation, whereby the newly synthesized isolation membrane (IM) expands to form a complete autophagosome using endomembrane-derived lipids. Atg2 physically links the edge of the expanding IM with the endoplasmic reticulum (ER), a role that is essential for autophagosome formation. However, the molecular function of Atg2 during ER-IM contact remains unclear, as does the mechanism of lipid delivery to the IM. Here we show that the conserved amino-terminal region of Schizosaccharomyces pombe Atg2 includes a lipid-transfer-protein-like hydrophobic cavity that accommodates phospholipid acyl chains. Atg2 bridges highly curved liposomes, thereby facilitating efficient phospholipid transfer in vitro, a function that is inhibited by mutations that impair autophagosome formation in vivo. These results suggest that Atg2 acts as a lipid-transfer protein that supplies phospholipids for autophagosome formation. - A C4N4 Diaminopyrimidine Fluorophore
Hidetoshi Noda, Yasuko Asada, Tatsuro Maruyama, Naoki Takizawa, Nobuo N. Noda, Masakatsu Shibasaki, Naoya Kumagai
Chemistry – A European Journal, 25, 17, 4299, 4304, 2019年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural Studies of Selective Autophagy in Yeast.
Yamasaki A, Watanabe Y, Noda NN
Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 1880, 77, 90, 2019年, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Budding yeast has been utilized as a model system for studying basic mechanisms of autophagy. The cytoplasm-to-vacuole targeting (Cvt) pathway, which delivers some vacuolar enzymes into the vacuole selectively and constitutively, is one of the most characterized examples of selective autophagy in budding yeast. Here we summarize the methods of X-ray crystallography, NMR, and other biophysical analyses to study the structural basis of the Cvt pathway. - Membrane-binding domains in autophagy
Takuo Osawa, Jahangir, Md. Alam, Nobuo N. Noda
Chemistry and Physics of Lipids, 218, 1, Elsevier {BV}, 2019年01月, [査読有り], [最終著者, 責任著者] - Lipidation-independent vacuolar functions of Atg8 rely on its noncanonical interaction with a vacuole membrane protein
Xiao-Man Liu, Akinori Yamasaki, Xiao-Min Du, Valerie C Coffman, Yoshinori Ohsumi, Hitoshi Nakatogawa, Jian-Qiu Wu, Nobuo N Noda, Li-Lin Du
eLife, 7, eLife Sciences Publications, Ltd, 2018年11月19日, [査読有り], [責任著者]
研究論文(学術雑誌), The ubiquitin-like protein Atg8, in its lipidated form, plays central roles in autophagy. Yet, remarkably, Atg8 also carries out lipidation-independent functions in non-autophagic processes. How Atg8 performs its moonlighting roles is unclear. Here we report that in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe and the budding yeast Saccharomyces cerevisiae, the lipidation-independent roles of Atg8 in maintaining normal morphology and functions of the vacuole require its interaction with a vacuole membrane protein Hfl1 (homolog of human TMEM184 proteins). Crystal structures revealed that the Atg8-Hfl1 interaction is not mediated by the typical Atg8-family-interacting motif (AIM) that forms an intermolecular β-sheet with Atg8. Instead, the Atg8-binding regions in Hfl1 proteins adopt a helical conformation, thus representing a new type of AIMs (termed helical AIMs here). These results deepen our understanding of both the functional versatility of Atg8 and the mechanistic diversity of Atg8 binding. - Atg7 Activates an Autophagy-Essential Ubiquitin-like Protein Atg8 through Multi-Step Recognition.
Masaya Yamaguchi, Kenji Satoo, Hironori Suzuki, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki, Nobuo N Noda
Journal of molecular biology, 430, 3, 249, 257, 2018年02月02日, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Atg8 is a unique ubiquitin-like protein that is covalently conjugated with a phosphatidylethanolamine through reactions similar to ubiquitination and plays essential roles in autophagy. Atg7 is the E1 enzyme for Atg8, and it activates the C-terminal Gly116 of Atg8 using ATP. Here, we report the crystal structure of Atg8 bound to the C-terminal domain of Atg7 in an unprecedented mode. Atg8 neither contacts with the central β-sheet nor binds to the catalytic site of Atg7, both of which were observed in previously reported Atg7-Atg8 structures. Instead, Atg8 binds to the C-terminal α-helix and crossover loop, thereby changing the autoinhibited conformation of the crossover loop observed in the free Atg7 structure into a short helix and a disordered loop. Mutational analyses suggested that this interaction mode is important for the activation reaction. We propose that Atg7 recognizes Atg8 through multiple steps, which would be necessary to induce a conformational change in Atg7 that is optimal for the activation reaction. - Endosomal rab cycles regulate parkin-mediated mitophagy
Koji Yamano, Chunxin Wang, Shireen A. Sarraf, Christian Münch, Reika Kikuchi, Nobuo N. Noda, Yohei Hizukuri, Masato T. Kanemaki, Wade Harper, Keiji Tanaka, Noriyuki Matsuda, Richard J. Youle
eLife, 7, eLife Sciences Publications Ltd, 2018年01月23日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Autophagy-regulating protease Atg4: Structure, function, regulation and inhibition
Tatsuro Maruyama, Nobuo N. Noda
Journal of Antibiotics, 71, 1, 72, 78, Nature Publishing Group, 2018年01月01日, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
英語 - Biophysical characterization of Atg11, a scaffold protein essential for selective autophagy in yeast
Hironori Suzuki, Nobuo N. Noda
FEBS Open Bio, 8, 1, 110, 116, Wiley Blackwell, 2018年01月01日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural biology of the core autophagy machinery
Hironori Suzuki, Takuo Osawa, Yuko Fujioka, Nobuo N. Noda
CURRENT OPINION IN STRUCTURAL BIOLOGY, 43, 10, 17, 2017年04月, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural Biology of the Cvt Pathway
Akinori Yamasaki, Nobuo N. Noda
JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, 429, 4, 531, 542, 2017年02月, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
英語 - The Intrinsically Disordered Protein Atg13 Mediates Supramolecular Assembly of Autophagy Initiation Complexes
Hayashi Yamamoto, Yuko Fujioka, Sho W. Suzuki, Daisuke Noshiro, Hironori Suzuki, Chika Kondo-Kakuta, Yayoi Kimura, Hisashi Hirano, Toshio Ando, Nobuo N. Noda, Yoshinori Ohsumi
Developmental Cell, 38, 1, 86, 99, 2016年07月, [査読有り], [責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural Basis for Receptor-Mediated Selective Autophagy of Aminopeptidase I Aggregates
Akinori Yamasaki, Yasunori Watanabe, Wakana Adachi, Kuninori Suzuki, Kazuaki Matoba, Hiromi Kirisako, Hiroyuki Kumeta, Hitoshi Nakatogawa, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki, Nobuo N. Noda
CELL REPORTS, 16, 1, 19, 27, 2016年06月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural basis for the regulation of enzymatic activity of Regnase-1 by domain-domain interactions
Mariko Yokogawa, Takashi Tsushima, Nobuo N. Noda, Hiroyuki Kumeta, Yoshiaki Enokizono, Kazuo Yamashita, Daron M. Standley, Osamu Takeuchi, Shizuo Akira, Fuyuhiko Inagaki
SCIENTIFIC REPORTS, 6, 22324, 2016年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Small differences make a big impact: Structural insights into the differential function of the 2 Atg8 homologs in C-elegans
Fan Wu, Peng Wang, Yuxian Shen, Nobuo N. Noda, Hong Zhang
AUTOPHAGY, 12, 3, 606, 607, 2016年, [査読有り]
英語 - Atg101: Not Just an Accessory Subunit in the Autophagy-initiation Complex
Nobuo N. Noda, Noboru Mizushima
CELL STRUCTURE AND FUNCTION, 41, 1, 13, 20, 2016年, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 責任著者]
英語 - Structural Basis of the Differential Function of the Two C. elegans Atg8 Homologs, LGG-1 and LGG-2, in Autophagy
Fan Wu, Yasunori Watanabe, Xiang-Yang Guo, Xin Qi, Peng Wang, Hong-Yu Zhao, Zheng Wang, Yuko Fujioka, Hui Zhang, Jin-Qi Ren, Tian-Cheng Fang, Yu-Xian Shen, Wei Feng, Jun-Jie Hu, Nobuo N. Noda, Hong Zhang
Molecular Cell, 60, 6, 914, 929, 2015年12月, [査読有り], [責任著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The Thermotolerant Yeast Kluyveromyces marxianus Is a Useful Organism for Structural and Biochemical Studies of Autophagy
Hayashi Yamamoto, Takayuki Shima, Masaya Yamaguchi, Yuh Mochizuki, Hisashi Hoshida, Soichiro Kakuta, Chika Kondo-Kakuta, Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki, Takehiko Itoh, Rinji Akada, Yoshinori Ohsumi
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 290, 49, 29506, U476, 2015年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Open and closed HORMAs regulate autophagy initiation
Hironori Suzuki, Takeshi Kaizuka, Noboru Mizushima, Nobuo N. Noda
AUTOPHAGY, 11, 11, 2123, 2124, 2015年11月, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
英語 - Atg1 family kinases in autophagy initiation
Nobuo N. Noda, Yuko Fujioka
CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES, 72, 16, 3083, 3096, 2015年08月, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 責任著者]
英語 - Structure of the Atg101-Atg13 complex reveals essential roles of Atg101 in autophagy initiation
Hironori Suzuki, Takeshi Kaizuka, Noboru Mizushima, Nobuo N. Noda
Nature Structural & Molecular Biology, 22, 7, 572, +, 2015年07月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Mechanisms of Autophagy
Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki
ANNUAL REVIEW OF BIOPHYSICS, VOL 44, 44, 101, 122, 2015年, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 責任著者]
英語, 論文集(書籍)内論文 - Structural basis of starvation-induced assembly of the autophagy initiation complex
Yuko Fujioka, Sho W. Suzuki, Hayashi Yamamoto, Chika Kondo-Kakuta, Yayoi Kimura, Hisashi Hirano, Rinji Akada, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda
Nature Structural & Molecular Biology, 21, 6, 513, 521, 2014年06月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Proteomic Profiling of Autophagosome Cargo in Saccharomyces cerevisiae
Kuninori Suzuki, Shingo Nakamura, Mayumi Morimoto, Kiyonaga Fujii, Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi
PLOS ONE, 9, 3, e91651, 2014年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Architecture of the Atg12-Atg5-Atg16 Complex and its Molecular Role in Autophagy
Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki
Autophagy: Cancer, Other Pathologies, Inflammation, Immunity, Infection, and Aging, 3, 57, 65, Elsevier Inc., 2014年01月31日, [査読有り]
英語, 論文集(書籍)内論文 - Selective Autophagy: Role of Interaction between the Atg8 Family Interacting Motif and Atg8 Family Proteins
Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki
Autophagy: Cancer, Other Pathologies, Inflammation, Immunity, Infection, and Aging, 39, 48, Elsevier Inc., 2013年10月, [査読有り]
英語, 論文集(書籍)内論文 - Two-colored fluorescence correlation spectroscopy screening for LC3-P62 interaction inhibitors
Keiko Tsuganezawa, Yoshiyasu Shinohara, Naoko Ogawa, Shun Tsuboi, Norihisa Okada, Masumi Mori, Shigeyuki Yokoyama, Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Akiko Tanaka
Journal of Biomolecular Screening, 18, 9, 1103, 1109, 2013年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Atg18 phosphoregulation controls organellar dynamics by modulating its phosphoinositide-binding activity
Naoki Tamura, Masahide Oku, Moemi Ito, Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki, Yasuyoshi Sakai
JOURNAL OF CELL BIOLOGY, 202, 4, 685, 698, 2013年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Atg12-Atg5 conjugate enhances E2 activity of Atg3 by rearranging its catalytic site
MacHiko Sakoh-Nakatogawa, Kazuaki Matoba, Eri Asai, Hiromi Kirisako, Junko Ishii, Nobuo N Noda, Fuyuhiko Inagaki, Hitoshi Nakatogawa, Yoshinori Ohsumi
Nature Structural and Molecular Biology, 20, 4, 433, 439, 2013年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structure of the Atg12-Atg5 conjugate reveals a platform for stimulating Atg8-PE conjugation.
Nobuo N Noda, Yuko Fujioka, Takao Hanada, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
EMBO reports, 14, 2, 206, 11, 2013年02月, [査読有り], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Atg12 is conjugated to Atg5 through enzymatic reactions similar to ubiquitination. The Atg12-Atg5 conjugate functions as an E3-like enzyme to promote lipidation of Atg8, whereas lipidated Atg8 has essential roles in both autophagosome formation and selective cargo recognition during autophagy. However, the molecular role of Atg12 modification in these processes has remained elusive. Here, we report the crystal structure of the Atg12-Atg5 conjugate. In addition to the isopeptide linkage, Atg12 forms hydrophobic and hydrophilic interactions with Atg5, thereby fixing its position on Atg5. Structural comparison with unmodified Atg5 and mutational analyses showed that Atg12 modification neither induces a conformational change in Atg5 nor creates a functionally important architecture. Rather, Atg12 functions as a binding module for Atg3, the E2 enzyme for Atg8, thus endowing Atg5 with the ability to interact with Atg3 to facilitate Atg8 lipidation. - Crystallographic and NMR Evidence for Flexibility in Oligosaccharyltransferases and Its Catalytic Significance
James Nyirenda, Shunsuke Matsumoto, Takashi Saitoh, Nobuo Maita, Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki, Daisuke Kohda
STRUCTURE, 21, 1, 32, 41, 2013年01月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Noncanonical recognition and UBL loading of distinct E2s by autophagy-essential Atg7
Masaya Yamaguchi, Kazuaki Matoba, Ryoko Sawada, Yuko Fujioka, Hitoshi Nakatogawa, Hayashi Yamamoto, Yoshihiro Kobashigawa, Hisashi Hoshida, Rinji Akada, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki
Nature Structural & Molecular Biology, 19, 12, 1250, +, 2012年12月, [査読有り], [責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structure-based Analyses Reveal Distinct Binding Sites for Atg2 and Phosphoinositides in Atg18
Yasunori Watanabe, Takafumi Kobayashi, Hayashi Yamamoto, Hisashi Hoshida, Rinji Akada, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Nobuo N. Noda
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 287, 38, 31681, 31690, 2012年09月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Differential Function of the Two Atg4 Homologues in the Aggrephagy Pathway in Caenorhabditis elegans
Fan Wu, Yuping Li, Fuxin Wang, Nobuo N. Noda, Hong Zhang
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 287, 35, 29457, 29467, 2012年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The Autophagy-related Protein Kinase Atg1 Interacts with the Ubiquitin-like Protein Atg8 via the Atg8 Family Interacting Motif to Facilitate Autophagosome Formation
Hitoshi Nakatogawa, Shiran Ohbayashi, Machiko Sakoh-Nakatogawa, Soichiro Kakuta, Sho W. Suzuki, Hiromi Kirisako, Chika Kondo-Kakuta, Nobuo N. Noda, Hayashi Yamamoto, Yoshinori Ohsumi
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 287, 34, 28503, 28507, 2012年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural Insights into Atg10-Mediated Formation of the Autophagy-Essential Atg12-Atg5 Conjugate
Masaya Yamaguchi, Nobuo N. Noda, Hayashi Yamamoto, Takayuki Shima, Hiroyuki Kumeta, Yoshihiro Kobashigawa, Rinji Akada, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
STRUCTURE, 20, 7, 1244, 1254, 2012年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Tertiary Structure-Function Analysis Reveals the Pathogenic Signaling Potentiation Mechanism of Helicobacter pylori Oncogenic Effector CagA
Takeru Hayashi, Miki Senda, Hiroko Morohashi, Hideaki Higashi, Masafumi Horio, Yui Kashiba, Lisa Nagase, Daisuke Sasaya, Tomohiro Shimizu, Nagarajan Venugopalan, Hiroyuki Kumeta, Nobuo N. Noda, Fuyuhiko Inagaki, Toshiya Senda, Masanori Hatakeyama
CELL HOST & MICROBE, 12, 1, 20, 33, 2012年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystal Structure of the C-Terminal Globular Domain of Oligosaccharyltransferase from Archaeoglobus fulgidus at 1.75 angstrom Resolution
Shunsuke Matsumoto, Mayumi Igura, James Nyirenda, Masaki Matsumoto, Satoru Yuzawa, Nobuo Noda, Fuyuhiko Inagaki, Daisuke Kohda
BIOCHEMISTRY, 51, 20, 4157, 4166, 2012年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structure of the Novel C-terminal Domain of Vacuolar Protein Sorting 30/Autophagy-related Protein 6 and Its Specific Role in Autophagy
Nobuo N. Noda, Takafumi Kobayashi, Wakana Adachi, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 287, 20, 16256, 16266, 2012年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Autophagy-related Protein 32 Acts as Autophagic Degron and Directly Initiates Mitophagy
Noriko Kondo-Okamoto, Nobuo N. Noda, Sho W. Suzuki, Hitoshi Nakatogawa, Ikuko Takahashi, Miou Matsunami, Ayako Hashimoto, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi, Koji Okamoto
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 287, 13, 10631, 10638, 2012年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Autoinhibition and phosphorylation-induced activation mechanisms of human cancer and autoimmune disease-related E3 protein Cbl-b
Yoshihiro Kobashigawa, Akira Tomitaka, Hiroyuki Kumeta, Nobuo N. Noda, Masaya Yamaguchi, Fuyuhiko Inagaki
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 108, 51, 20579, 20584, 2011年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural Basis of Atg8 Activation by a Homodimeric E1, Atg7
Nobuo N. Noda, Kenji Satoo, Yuko Fujioka, Hiroyuki Kumeta, Kenji Ogura, Hitoshi Nakatogawa, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
Molecular Cell, 44, 3, 462, 475, 2011年11月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Autophagy-related Protein 8 (Atg8) Family Interacting Motif in Atg3 Mediates the Atg3-Atg8 Interaction and Is Crucial for the Cytoplasm-to-Vacuole Targeting Pathway
Masaya Yamaguchi, Nobuo N. Noda, Hitoshi Nakatogawa, Hiroyuki Kumeta, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 285, 38, 29599, 29607, 2010年09月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Selective Transport of alpha-Mannosidase by Autophagic Pathways STRUCTURAL BASIS FOR CARGO RECOGNITION BY Atg19 AND Atg34
Yasunori Watanabe, Nobuo N. Noda, Hiroyuki Kumeta, Kuninori Suzuki, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 285, 39, 30026, 30033, 2010年09月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Ser386 phosphorylation of transcription factor IRF-3 induces dimerization and association with CBP/p300 without overall conformational change
Kiyohiro Takahasi, Masataka Horiuchi, Kiyonaga Fujii, Shingo Nakamura, Nobuo N. Noda, Mitsutoshi Yoneyama, Takashi Fujita, Fuyuhiko Inagaki
GENES TO CELLS, 15, 8, 901, 910, 2010年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The NMR structure of the autophagy-related protein Atg8
Hiroyuki Kumeta, Masahiro Watanabe, Hitoshi Nakatogawa, Masaya Yamaguchi, Kenji Ogura, Wakana Adachi, Yuko Fujioka, Nobuo N. Noda, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOMOLECULAR NMR, 47, 3, 237, 241, 2010年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Atg8-family interacting motif crucial for selective autophagy
Nobuo N. Noda, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
FEBS LETTERS, 584, 7, 1379, 1385, 2010年04月, [査読有り]
英語 - Dimeric Coiled-coil Structure of Saccharomyces cerevisiae Atg16 and Its Functional Significance in Autophagy
Yuko Fujioka, Nobuo N. Noda, Hitoshi Nakatogawa, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 285, 2, 1508, 1515, 2010年01月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Characterization of the Atg17-Atg29-Atg31 complex specifically required for starvation-induced autophagy in Saccharomyces cerevisiae
Yukiko Kabeya, Nobuo N. Noda, Yuko Fujioka, Kuninori Suzuki, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi
BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 389, 4, 612, 615, 2009年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization of Saccharomyces cerevisiae alpha-mannosidase, a cargo protein of the Cvt pathway
Yasunori Watanabe, Nobuo N. Noda, Kazuya Honbou, Kuninori Suzuki, Yasuyoshi Sakai, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 65, Pt 6, 571, 573, 2009年06月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural Basis for the Antiproliferative Activity of the Tob-hCaf1 Complex
Masataka Horiuchi, Kosei Takeuchi, Nobuo Noda, Nobuyuki Muroya, Toru Suzuki, Takahisa Nakamura, Junko Kawamura-Tsuzuku, Kiyohiro Takahasi, Tadashi Yamamoto, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 284, 19, 13244, 13255, 2009年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The structure of Atg4B-LC3 complex reveals the mechanism of LC3 processing and delipidation during autophagy
Kenji Satoo, Nobuo N. Noda, Hiroyuki Kumeta, Yuko Fujioka, Noboru Mizushima, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
EMBO JOURNAL, 28, 9, 1341, 1350, 2009年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - ATG Systems from the Protein Structural Point of View
Nobuo N. Noda, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
CHEMICAL REVIEWS, 109, 4, 1587, 1598, 2009年04月, [査読有り]
英語 - Structural basis of target recognition by Atg8/LC3 during selective autophagy
Nobuo N. Noda, Hiroyuki Kumeta, Hitoshi Nakatogawa, Kenji Satoo, Wakana Adachi, Junko Ishii, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
GENES TO CELLS, 13, 12, 1211, 1218, 2008年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization of the coiled-coil domain of Atg16 essential for autophagy
Yuko Fujioka, Nobuo N. Noda, Minako Matsushita, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 64, 1046, 1048, 2008年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization of the Atg12-Atg5 conjugate bound to Atg16 by the free-interface diffusion method
Nobuo N. Noda, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, 15, Pt 3, 266, 268, 2008年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - In vitro reconstitution of plant ATG8 and ATG12 conjugation systems essential for autophagy
Yuko Fujioka, Nobuo N. Noda, Kiyonaga Fujii, Kohki Yoshimoto, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 283, 4, 1921, 1928, 2008年01月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary crystallographic analysis of the Tob-hCaf1 complex
Kinya Nishida, Masataka Horiuchi, Nobuo N. Noda, Kiyohiro Takahasi, Norimasa Iwasaki, Akio Minami, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 63, 1061, 1063, 2007年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The Atg12-Atg5 conjugate has a novel E3-like activity for protein lipidation in autophagy
Takao Hanada, Nobuo N. Noda, Yoshinori Satomi, Yoshinobu Ichimura, Yuko Fujioka, Toshifumi Takao, Fuyuhiko Inagaki, Yoshinori Ohsumi
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 282, 52, 37298, 37302, 2007年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary X-ray analysis of Atg10
Masaya Yamaguti, Nobuo N. Suzuki, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 63, 443, 445, 2007年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization of Saccharomyces cerevisiae aminopeptidase 1, the major cargo protein of the Cvt pathway
Wakana Adachi, Nobuo N. Suzuki, Yuko Fujioka, Kuninori Suzuki, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 63, 3, 200, 203, 2007年03月
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structure of Atg5 center dot Atg16, a complex essential for autophagy
Minako Matsushita, Nobuo N. Suzuki, Keisuke Obara, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 282, 9, 6763, 6772, 2007年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The crystal structure of Atg3, an autophagy-related ubiquitin carrier protein (E2) enzyme that mediates Atg8 lipidation
Yuya Yamada, Nobuo N. Suzuki, Takao Hanada, Yoshinobu Ichimura, Hiroyuki Kumeta, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 282, 11, 8036, 8043, 2007年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary crystallographic analysis of human Atg4B-LC3 complex
Kenji Satoo, Nobuo N. Suzuki, Yuko Fujioka, Noboru Mizushima, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 63, 99, 102, 2007年02月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Full-length p40(phox) structure suggests a basis for regulation mechanism of its membrane binding
Kazuya Honbou, Reiko Minakami, Satoru Yuzawa, Ryu Takeya, Nobuo N. Suzuki, Sachiko Kamakura, Hideki Sumimoto, Fuyuhiko Inagaki
EMBO JOURNAL, 26, 4, 1176, 1186, 2007年02月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Expression, purification and crystallization of the Atg5-Atg16 complex essential for autophagy
Minako Matsushita, Nobuo N. Suzuki, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 62, 1021, 1023, 2006年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary X-ray analysis of Atg3
Yuya Yamada, Nobuo N. Suzuki, Yuko Fujioka, Yoshinobu Ichimura, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 62, 1016, 1017, 2006年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary crystallographic analysis of p40(phox), a regulatory subunit of NADPH oxidase
Kazuya Honbou, Satoru Yuzawa, Nobuo N. Suzuki, Yuko Fujioka, Hideki Sumimoto, Fuyuhiko Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION F-STRUCTURAL BIOLOGY AND CRYSTALLIZATION COMMUNICATIONS, 62, 1018, 1020, 2006年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystal structure of the human Atg4B-LC3 complex
Kenji Sato, Nobuo N. Suzuki, Kenji Sugawara, Yuko Fujioka, Noboru Mizushima, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki
AUTOPHAGY, 2, 4, 354, 354, 2006年10月, [査読有り]
英語 - Structural basis for the specificity and catalysis of human Atg4B responsible for mammalian autophagy
K Sugawara, NN Suzuki, Y Fujioka, N Mizushima, Y Ohsumi, F Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 280, 48, 40058, 40065, 2005年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Tor2 directly phosphorylates the AGC kinase Ypk2 to regulate actin polarization
Y Kamada, Y Fujioka, NN Suzuki, F Inagaki, S Wullschleger, R Loewith, MN Hall, Y Ohsumi
MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY, 25, 16, 7239, 7248, 2005年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The crystal structure of plant ATG12 and its biological implication in autophagy
NN Suzuki, K Yoshimoto, Y Fujioka, Y Ohsumi, F Inagaki
AUTOPHAGY, 1, 2, 119, 126, 2005年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structure of a cell polarity regulator, a complex between atypical PKC and Par6 PB1 domains
Y Hirano, S Yoshinaga, R Takeya, NN Suzuki, M Horiuchi, M Kohjima, H Sumimoto, F Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 280, 10, 9653, 9661, 2005年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Solution structure of the tandem src homology 3 domains of p47(phox) in an autoinhibited form
S Yuzawa, K Ogura, M Horiuchi, NN Suzuki, Y Fujioka, M Kataoka, H Sumimoto, F Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 279, 28, 29752, 29760, 2004年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The crystal structure of microtubule-associated protein light chain 3, a mammalian homologue of Saccharomyces cerevisiae Atg8
K Sugawara, NN Suzuki, Y Fujioka, N Mizushima, Y Ohsumi, F Inagaki
GENES TO CELLS, 9, 7, 611, 618, 2004年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Binding of FAD to cytochrome b(558) is facilitated during activation of the phagocyte NADPH oxidase, leading to superoxide production
S Hashida, S Yuzawa, NN Suzuki, Y Fujioka, T Takikawa, H Sumimoto, F Inagaki, H Fujii
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 279, 25, 26378, 26386, 2004年06月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - A molecular mechanism for autoinhibition of the tandem SH3 domains of p47(phox), the regulatory subunit of the phagocyte NADPH oxidase
S Yuzawa, NN Suzuki, Y Fujioka, K Ogura, H Sumimoto, F Inagaki
GENES TO CELLS, 9, 5, 443, 456, 2004年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Structural basis for the specificity, catalysis, and regulation of human uridine-cytidine kinase
NN Suzuki, K Koizumi, M Fukushima, A Matsuda, F Inagaki
STRUCTURE, 12, 5, 751, 764, 2004年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - X-ray crystal structure of IRF-3 and its functional implications
K Takahasi, NN Suzuki, M Horiuchi, M Mori, W Suhara, Y Okabe, Y Fukuhara, H Terasawa, S Akira, T Fujita, F Inagaki
NATURE STRUCTURAL BIOLOGY, 10, 11, 922, 927, 2003年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary X-ray analysis of human uridine-cytidine kinase 2
NN Suzuki, K Koizumi, M Fukushima, A Matsuda, F Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY, 59, 1477, 1478, 2003年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary X-ray analysis of LC3-I
K Sugawara, NN Suzuki, Y Fujioka, N Mizushima, Y Ohsumi, F Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY, 59, 1464, 1465, 2003年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary crystallographic analysis of the autoinhibited form of the tandem SH3 domain of p47(phox)
S Yuzawa, NN Suzuki, Y Fujioka, K Ogura, H Sumimoto, F Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY, 59, 1479, 1480, 2003年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Crystallization and preliminary crystallographic analysis of DJ-1, a protein associated with male fertility and parkinsonism
K Honbou, NN Suzuki, M Horiuchi, T Taira, T Niki, H Ariga, F Inagaki
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY, 59, 1502, 1503, 2003年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - The crystal structure of DJ-1, a protein related to male fertility and bParkinson's disease
K Honbou, NN Suzuki, M Horiuchi, T Niki, T Taira, H Ariga, F Inagaki
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 278, 33, 31380, 31384, 2003年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌)
その他活動・業績
- オートファジー研究から拡大する細胞質ゾーニングの世界 液-液相分離で形成される"p62 body"の新規構成成分の同定とその選択的オートファジーによる分解意義の解明
森下 英晃, 来栖 玲央, 藤本 侑生, 能代 大輔, 高田 周平, 山野 晃史, 田中 秀明, 荒井 律子, 蔭山 俊, 船越 智子, 小松 聡子[廣田], 高 ひかり, 數野 彩子, 三浦 芳樹, 小池 正人, 若井 俊文, 和栗 聡, 野田 展生, 小松 雅明, 日本生化学会大会プログラム・講演要旨集, 96回, [3S01m, 03], 2023年10月
(公社)日本生化学会, 日本語 - 相分離したp62bodyのULK1によるリン酸化は,酸化還元非依存的なストレス応答を活性化する
一村義信, 池田良, 池田良, 能代大輔, 森下英晃, 森下英晃, 高田周平, 蔭山俊, 藤岡優子, 船越智子, 小松(廣田)聡子, 荒井律子, RYZHII Elena, 阿部学, 古賀友紹, 本橋ほづみ, 中尾光善, 崎村建司, 堀井新, 和栗聡, 野田展生, 小松雅明, 日本生化学会大会(Web), 96th, 2023年 - 異常活性化型MEK1変異体による癌・先天性疾患の発症と薬剤耐性獲得機序の解明
久保田裕二, 藤岡優子, 高木祐輔, 松原大祐, 飯島正富, 百瀬功, 中井謙太, 野田展生, 武川睦寛, 日本癌学会学術総会抄録集(Web), 81st, 2022年 - ULK1キナーゼによるp62の液-液相分離制御
池田良, 一村義信, 森下英晃, 能代大輔, 船越智子, 小松聡子, 蔭山俊, 野田展生, 小松雅明, 日本Cell Death学会学術集会プログラム抄録集, 30th, 2022年 - UFM1システム:Alphafold2構造予測からわかったUFM1システムの作動原理
石村亮輔, 能代大輔, 植村武文, 和栗聡, 野田展生, 小松雅明, 日本Cell Death学会学術集会プログラム抄録集, 30th, 2022年 - オートファジーにおける液-液相分離の機能
藤岡優子, 野田展生, 日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集, 22nd (Web), 2022年 - 液-液相分離と選択的オートファジー
能代大輔, 野田展生, 実験医学, 39, 2046, 2051, 2021年08月, [招待有り], [最終著者, 責任著者]
日本語 - 蛋白質の液-液相分離
野田展生, 細胞, 53, 529, 532, 2021年08月, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語, 記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア) - 相分離で見直すオートファジー
藤岡優子, 野田展生, 実験医学, 39, 10, 172, 177, 2021年06月, [招待有り], [最終著者, 責任著者]
日本語 - 癌・先天性疾患を導くMEK1遺伝子変異体の異常活性化機構と薬剤耐性獲得機序の解明
久保田裕二, 藤岡優子, 野田展生, 武川睦寛, 日本癌学会学術総会抄録集(Web), 80th, 2021年 - In vitro reconstitution of autophagic processes
Jahangir Md. Alam, Nobuo N. Noda, Biochemical Society Transactions, 48, 5, 2003, 2014, 2020年10月01日
Portland Press Ltd, 英語, 書評論文,書評,文献紹介等 - Japanese author 液-液相分離でオートファジーが動きだす
野田 展生, 藤岡 優子, Natureダイジェスト, 17, 5, 28, 31, 2020年05月
ネイチャー・ジャパン ; 2010-, 日本語 - 液-液相分離によるオートファゴソームの形成部位の構築
藤岡優子, 野田展生, 実験医学, 38, 8, 1354, 1357, 2020年05月, [招待有り], [最終著者, 責任著者]
日本語 - 天然変性タンパク質によるオートファジー始動液滴の形成
藤岡優子, 野田展生, 生物物理, 60, 3, 171, 173, 2020年05月, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
一般社団法人 日本生物物理学会, 日本語 - 柔らかい構造の可視化①LLPSと膜動態を例に
能代大輔, 野田展生, 実験医学, 38, 5, 84, 89, 2020年03月, [招待有り], [最終著者, 責任著者]
日本語 - 選択的オートファジーの構造生物学的基盤
野田展生, 医学のあゆみ, 272, 9, 769, 775, 2020年02月, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語 - Pib2はTORC1を直接活性化する細胞内グルタミンセンサーである
谷川美頼, 山本勝良, 長門石曉, 永田宏次, 能代大輔, 野田展生, 津本浩平, 津本浩平, 前田達哉, 前田達哉, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 43rd, 2020年 - リゾホスファチジルコリンアシル転移酵素2(LPCAT2)の基質認識構造予測
浜野文三江, 浜野文三江, 的場一晃, 吉田(橋立)智美, 北芳博, 野田展生, 進藤英雄, 進藤英雄, 清水孝雄, 清水孝雄, 清水孝雄, 脂質生化学研究, 62, 2020年 - オートファゴソーム形成に関与する膜タンパク質Atg9の膜中配向予測
森貴治, 的場一晃, 野田展生, 杉田有治, 杉田有治, 杉田有治, 分子シミュレーション討論会講演要旨集, 34th (CD-ROM), 2020年 - オートファゴソームをつくるための脂質を供給する仕組み
野田展生, FRAGRANCE JOURNAL, 47, 8, 26, 29, 2019年08月, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語 - 相分離したタンパク質の選択的オートファジーの試験管内再構成
山崎章徳, ALAM Jahangir Md., 能代大輔, 野田展生, 日本細胞生物学会大会(Web), 71st, 2019年 - オートファジーの構造生物学第二章
野田展生, 生化学, 91, 611, 619, 2019年, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語 - オートファジーの足場タンパク質Atg17-Atg29-Atg31複合体の高速AFM観察
能代 大輔, 藤岡 優子, 野田 展生, 安藤 敏夫, 日本生化学会大会プログラム・講演要旨集, 91回, [2P, 003], 2018年09月
(公社)日本生化学会, 日本語 - オートファゴソーム形成場PASの液-液相分離を介した構築原理
藤岡優子, ALAM Jahangir Md, 野田展生, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 41st, 2018年 - オートファジーを制御するタンパク質群の構造と機能
野田展生, バイオサイエンスとインダストリー, 76, 10, 11, 2018年, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語 - タンパク質を分解して再利用するオートファジーの仕組み
野田展生, 日本の科学者, 53, 427, 433, 2018年, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語, 記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア) - オートファゴソーム形成の分子機構
野田展生, 医学のあゆみ, 267, 13, 1014, 1018, 2018年, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語 - オートファジーの始動機構を観る (第5土曜特集 生命現象を観る : 革新的な構造生命科学が観せてくれる世界) -- (X線)
野田 展生, 医学のあゆみ, 262, 5, 373, 378, 2017年07月29日
医歯薬出版, 日本語 - オートファジーの始動機構を観る
野田展生, 医学のあゆみ, 262, 373, 378, 2017年, [招待有り], [筆頭著者, 最終著者, 責任著者]
日本語 - 天然変性タンパク質Atg13によるオートファジー始動複合体の高次集積機構
山本林, 山本林, 藤岡優子, 鈴木翔, 野田展生, 大隅良典, 日本生化学会大会(Web), 89th, 2016年 - 選択的オートファジー時における液胞加水分解酵素Ape1の認識機構の解明
山崎章徳, 渡邊康紀, 渡邊康紀, 足立わかな, 的場一晃, 桐浴裕巳, 鈴木邦律, 中戸川仁, 大隅良典, 稲垣冬彦, 野田展生, 日本生化学会大会(Web), 88th, 2015年 - オートファジーの始動を制御する複合体の立体構造
藤岡優子, 野田展生, 日本結晶学会誌, 57, 3, 2015年 - プレオートファゴソーム構造体の中核複合体のin vitro再構成と性状解析
藤岡優子, 山本林, 鈴木翔, 大隅良典, 野田展生, 野田展生, 日本生化学会大会(Web), 88th, 2015年 - オートファゴソーム形成を駆動するユビキチン様タンパク質脂質化反応のメカニズム
中戸川万智子, 的場一晃, 野田展生, 稲垣冬彦, 中戸川仁, 大隅良典, 日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集, 14th, 2014年 - 栄養飢餓に応答してオートファジーを誘導する分子メカニズムの解析
鈴木翔, 藤岡優子, 山本林, 稲垣冬彦, 野田展生, 大隅良典, 日本細胞生物学会大会要旨集, 66th, 2014年 - オートファジー関連タンパク質のリン酸化による機能制御
山本林, 鈴木翔, 藤岡優子, 木村弥生, 平野久, 野田展生, 大隅良典, 日本プロテオーム学会大会プログラム・抄録集, 2014 (Web), 2014年 - Atg13を介したオートファジー始動機構の構造基盤
藤岡優子, 鈴木翔, 山本林, 星田尚司, 赤田倫治, 稲垣冬彦, 大隅良典, 野田展生, 日本生化学会大会(Web), 86th, 2013年 - Atg13を介したオートファジー始動機構の構造基盤
藤岡優子, 鈴木翔, 山本林, 角田(近藤)千香, 木村弥生, 平野久, 赤田倫治, 稲垣冬彦, 大隅良典, 野田展生, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 36th, 2013年 - Structure Analysis of Ultramarine Fluorescent Protein Sirius
Tomoki Matsuda, Nobuo Noda, Fuyuhiko Inagaki, Takeharu Nagai, BIOPHYSICAL JOURNAL, 104, 2, 72A, 72A, 2013年01月
英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議) - Atg7とそのAtg8結合型の立体構造
野田 展生, 日本結晶学会誌, 54, 3, 166, 171, 2012年06月30日
Atg7 is a noncanonical E1 enzyme that activates Atg8 and transfers it to Atg3 (E2 enzyme), thus playing an essential role in conjugating Atg8 with phosphatidylethanolamine and thus in autophagy. Atg7 protomer is comprised of two globular domains, the N-terminal domain (NTD) and the C-terminal domain (CTD), and forms a homodimer through CTD. Atg7-Atg8 complex structures and biochemical analyses revealed that Atg8 is initially recognized by the C-terminal tail of CTD and is then transferred to the adenylation domain in CTD, where Atg8 Gly116 is adenylated and thioester-linked to the catalytic cysteine of Atg7. Atg8 is then transferred to Atg3 bound to the NTD of the opposite protomer within an Atg7 dimer via a trans mechanism., The Crystallographic Society of Japan, 日本語 - 植物Atg7-Atg3複合体構造:Atg8結合系におけるE1-E2酵素反応の洞察
的場一晃, 藤岡優子, 中戸川万智子, 中戸川仁, 稲垣冬彦, 大隅良典, 野田展生, 日本生化学会大会(Web), 85th, 2012年 - PpAtg18のリン酸化によるペキソファジー膜動態の制御
田村直輝, 奥公秀, 伊藤萌美, 野田展生, 稲垣冬彦, 阪井康能, 生化学, 84回, ROMBUNNO.4T9A-12, 12, 2011年09月
(公社)日本生化学会, 日本語 - Atg8‐family interacting motifを介したAtg3‐Atg8相互作用の解析とその生物学的意義の解明
山口雅也, 野田展生, 中戸川仁, 久米田博之, 大隅良典, 稲垣冬彦, 日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集, 10th, 87, 2010年05月15日
日本語 - 選択的オートファジー受容体の立体構造から明らかとなった積荷認識の特異性
渡邊康紀, 野田展生, 久米田博之, 鈴木邦律, 大隅良典, 稲垣冬彦, 日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集, 10th, 105, 2010年05月15日
日本語 - オートファジー関連タンパク質Atg18の構造解析
伊藤萌美, 野田展生, 田村直輝, 中村新伍, 藤井清永, 藤岡優子, 本坊和也, 阪井康能, 大隅良典, 稲垣冬彦, 日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集, 10th, 104, 2010年05月15日
日本語 - Kluyveromyces marxianus Atg10ホモログの構造解析
山口雅也, 野田展生, 久米田博之, 山本林, 赤田倫治, 大隅良典, 稲垣冬彦, 生化学, ROMBUNNO.4P-0580, 2010年
日本語 - オートファジーによる選択的タンパク質分解の分子機構と生理的意義
鈴木邦律, 中村新伍, 陰山卓哉, 森本真弓, 野田展生, 稲垣冬彦, 大隅良典, 生化学, 82回, ROMBUNNO.2S2A-4, 4, 2009年09月25日
(公社)日本生化学会, 日本語 - Atg8の溶液構造解析及びAtg3との相互作用様式の解析
山口雅也, 野田展生, 久米田博之, 中戸川仁, 渡部正博, 藤岡優子, 大隅良典, 稲垣冬彦, 生化学, ROMBUNNO.3T5P-2, 2009年09月25日
日本語 - Structural basis of cargo recognition during selective autophagy
Nobuo N. Noda, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki, AUTOPHAGY, 5, 6, 896, 896, 2009年08月
英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議) - 細胞増殖抑制機能を持つTobN138‐hCaf1タンパク質複合体の結晶化およびそのX線回折像
西田欽也, 堀内正隆, 野田展生, 高橋清大, 岩崎倫政, 三浪明男, 稲垣冬彦, 日本整形外科学会雑誌, 82, 8, S1223, 2008年08月25日
日本語 - Cvt pathwayのレセプタータンパク質Atg19の構造生物学的研究
渡辺康紀, 野田展生, 久米田博之, 藤岡優子, 鈴木邦律, 大隅良典, 稲垣冬彦, 生化学, 4P-0636, 2008年
日本語 - Cvt経路関連タンパク質Atg8とAtg19 C末の複合体構造解析
久米田博之, 足立わかな, 小椋賢治, 小椋賢治, 野田展生, 野田展生, 藤岡優子, 中戸川仁, 大隅良典, 稲垣冬彦, 稲垣冬彦, Abstr Annu Meet NMR Soc Jpn, 46th, 194, 195, 2007年09月11日
日本語 - NMR法を用いたLC3と標的分子の相互作用解析
佐藤健次, 久米田博之, 野田展生, 野田展生, 小椋賢治, 小椋賢治, 藤岡優子, 水島昇, 大隅良典, 稲垣冬彦, 稲垣冬彦, Abstr Annu Meet NMR Soc Jpn, 46th, 234, 235, 2007年09月11日
日本語 - Saccharomyces cerevisiae Atg8の立体構造解析
渡部正博, 野田展生, 横地政志, 久米田博之, 小橋川敬博, 藤岡優子, 中戸川仁, 大隅良典, 稲垣冬彦, Abstr Annu Meet NMR Soc Jpn, 46th, 184, 185, 2007年09月11日
日本語 - Atg8およびその哺乳類ホモログLC3の標的認識
久米田博之, 野田展生, 藤岡優子, 足立わかな, 佐藤健次, 小椋賢治, 中戸川仁, 水島昇, 大隈良典, 稲垣冬彦, 生化学, 1P-0041, 2007年
日本語 - Structural biology of autophagy
Nobuo N. Suzuki, Minako Matsushita, Kenji Sugawara, Kenji Sato, Wakana Adachi, Yuya Yamada, Yuko Fujioka, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki, AUTOPHAGY, 2, 4, 335, 335, 2006年10月
英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議) - Structural basis of Atg conjugation systems: Crystal structures of Saccharomyces cerevisiae Atg3 and Atg5-Atg16 complex
Nobuo N. Suzuki, Minako Matsushita, Yuya Yamada, Yuko Fujioka, Keisuke Obara, Takao Hanada, Yoshinobu Ichimuro, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki, AUTOPHAGY, 2, 4, 353, 354, 2006年10月
英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議) - Crystal structure of aminopeptidase 1, the major cargo protein of the Cvt pathway
Wakang Adachi, Nobuo N. Suzuki, Yuko Fujioka, Kuninori Suzuki, Yoshinori Ohsumi, Fuyuhiko Inagaki, AUTOPHAGY, 2, 4, 354, 355, 2006年10月, [査読有り]
英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議) - A molecular mechanism for autoinhibition of the tandem SH3 domains of p47(phox), the regulatory subunit of the phagocyte NADPH oxidase (vol 9, pg 443, 2004)
S Yuzawa, NN Suzuki, Y Fujioka, K Ogura, H Sumimoto, F Inagaki, GENES TO CELLS, 9, 6, 609, 609, 2004年06月
英語, その他 - 食細胞NADPH oxidaseのFAD結合領域に関する定量的解析
橋田修吉, 滝川喬之, 湯沢聡, 野田展生, 住本秀樹, 稲垣冬彦, 藤井博匡, 生化学, 74, 8, 1070, 2002年08月25日
日本語 - 新規細胞増殖抑制因子TobとCaf1蛋白質複合体の結晶構造
堀内正隆, 野田展生, 高橋清大, 室屋伸行, 吉田富, 山本雅, 稲垣冬彦, 生化学, 74, 8, 669, 2002年08月25日
日本語 - 食細胞NADPH Oxidaseの活性化に必須であるTPRドメイン(N‐p67phox)とRacとの相互作用 NMRによる解析
吉田慎一, 野田展生, 小椋賢治, 横地政志, 湯沢聡, 堀内正隆, 川村多聞, 住本英樹, 稲垣冬彦, 生化学, 73, 8, 955, 2001年08月25日
日本語
講演・口頭発表等
- Protein phase separation in autophagy regulation.
Nobuo N. Noda
World Life Science Conference 2024, 2024年10月20日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - In vitro reconstitution of autophagosome formation.
Nobuo N. Noda
Gordon Research Conference: Autophagy in Stress, Development and Disease, Molecular Mechanisms and Physiology, 2024年03月13日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - Molecular mechanisms of autophagy.
Nobuo N. Noda
BCSIR Congress-2023, 2024年03月08日, 英語, 口頭発表(基調)
[招待講演] - Autophagosomal membrane shaping by autophagy-related proteins.
Nobuo N. Noda
5th EMBO COB Workshop on Membrane Shaping and Remodeling by Proteins, 2023年11月11日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - オートファゴソーム新生の分子機構
野田展生
令和4 年度「感染・免疫・がん・炎症」全国共同研究拠点シンポジウム, 2023年03月29日, 日本語
[招待講演] - オートファゴソーム膜の伸展・成形機構
野田展生
タンパク質研究シンポジウム~タンパク質研究はいま新たなステージに入ろうとしている!~, 2022年12月12日, 日本語
[招待講演] - Molecular mechanisms underlying autophagosome biogenesis
Nobuo N. Noda
The 17th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences, 2022年10月13日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - Mechanisms of autophagy initiation by liquid-liquid phase separation
Nobuo N. Noda
3rd Frankfurt Conference on Quality Control in Life Processes, 2022年10月06日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 液-液相分離によるオートファジー制御機構の解明
野田展生
第1回生理学研究所—遺伝子病制御研究所連携シンポジウム, 2022年08月12日, 日本語
[招待講演] - Membrane dynamics regulated by autophagy-related proteins
Nobuo N. Noda
FASEB The Protein Folding in the Cell Conference, 2022年07月13日, 英語
[招待講演] - 液-液相分離によるオートファジー制御
野田展生
第59回 日本生化学会北海道支部例会, 2022年07月09日, 日本語
[招待講演] - 蛍光イメージングを駆使したオートファジー膜動態と液-液相分離研究
野田展生
第74回 日本細胞生物学会大会, 2022年06月29日, 日本語
[招待講演] - Regulation of autophagic membrane dynamics by Atg8 lipidation system
Tatsuro Maruyama, Alam Md. Jahangir, Nobuo N. Noda
Ubiquitin & Friends Symposium 2022, 2022年04月29日, 英語
[招待講演]
共同研究・競争的資金等の研究課題
- 膜界面の分子協奏から迫るオートファジーの作動原理
科学研究費助成事業
2025年04月01日 - 2030年03月31日
野田 展生
日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 北海道大学, 25H01321 - オートファジーに関する学際的研究:動作原理から病態生理まで
科学研究費助成事業
2023年11月17日 - 2030年03月31日
小松 雅明, 笹澤 有紀子, 野田 展生, 中戸川 仁, 綿田 裕孝, 安藤 美樹, 服部 信孝, 洲崎 悦生, 日置 寛之
日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(国際先導研究), 順天堂大学, 23K20044 - 液―液相分離とオートファジーによる生体防御機構の解明
科学研究費助成事業
2024年04月 - 2029年03月
小松 雅明, 野田 展生, 和栗 聡, 森下 英晃, 三浦 芳樹
日本学術振興会, 基盤研究(S), 順天堂大学, 24H00060 - オートファジーを標的とする膵がんの新規治療法の開発
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2026年03月31日
大塩 貴子, 園下 将大, 野田 展生
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K06667 - 液-液相分離による「ねむり」制御の分子基盤の解明
科学研究費助成事業
2022年04月01日 - 2025年03月31日
野田 展生, 戸田 浩史
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 22H00411 - パーキンソン病発症に関わるアグリソームの形成とクリアランスの制御機構
科学研究費助成事業
2021年04月01日 - 2024年03月31日
井本 正哉, 斉木 臣二, 野田 展生
日本学術振興会, 基盤研究(B), 順天堂大学, 21H02072 - オートファジーシステムの構造学的解明
科学研究費助成事業
2019年06月28日 - 2024年03月31日
野田 展生, 福田 善之
脂質化Atg8は隔離膜に強く結合し、効率的なオートファゴソーム形成において重要な役割を担う。昨年度NMR法を用いることで同定した、膜との相互作用に関わるAtg8内の2つのフェニルアラニンについて変異体解析を行った結果、これらはin vitroにおいて巨大リポソーム膜の変形に重要な役割を担うこと、膜変形は脂質二重層の2つの層の間で面積差が生じることで引き起こされることを見出した。そしてこれらの残基は酵母および哺乳類における効率的なオートファジーに重要であることを明らかにし、Atg8が持つ膜摂動活性がオートファゴソーム形成に重要な役割を担うという新しいモデルを提唱した(Maruyama et al., Nat Struct Mol Biol 2021)。
これまでの研究で我々はAtg2が脂質輸送活性を持つこと、N末端領域に脂質を結合する疎水性ポケットを持つことを明らかにしてきたが、最近公開されたAtg2全長のAlphaFold2予測構造に基づき変異体解析を行なった結果、分子全体にわたって存在する疎水性ポアがAtg2の脂質輸送活性および酵母におけるオートファゴソーム形成に重要であることを明らかにした。
オートファゴソーム形成機構を理解するためには、実際にオートファジーが進行している細胞における膜形態を詳細に明らかにすることが重要である。ラパマイシン処理したAtg8-mNeonGreen発現酵母株を急速凍結したものを試料として、cryo-CLEMによる観察対象の局在の可視化、cryo-FIBで細胞のラメラ(薄片)作製を行った。cryo-TEMでラメラを観察したところ、一般的に知られている形状の隔離膜だけでなく、多層の膜構造を有する隔離膜と思われる構造が観察された。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 19H05707 - オートファゴソーム形成場のin vitro再構成と作動機構の解明
科学研究費助成事業
2018年04月01日 - 2021年03月31日
野田 展生
PASはオートファジーの進行に必須な構造体であるが、その実体は長らく不明であった。本研究ではまず出芽酵母におけるPASの性状を解析し、その実体は流動性の高い液滴であることを明らかにした。さらに精製タンパク質を用いた解析により、Atg1複合体が液-液相分離して液滴を形成すること、液滴内ではAtg17がランダムな配向で局在していること、この液滴がPASの構築に働くことを明らかにするとともに、Atg13のリン酸化状態がAtg1複合体の相分離を制御し、それがPASの構築自体を制御していることを明らかにした。さらに液胞膜上に局在するPASを人工膜を用いてin vitro再構成することに成功した。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 公益財団法人微生物化学研究会, 18H03989 - パーキンソン疾患に挑むケミカルバイオロジー
科学研究費助成事業
2018年04月01日 - 2021年03月31日
井本 正哉, 斉木 臣二, 野田 展生
パーキンソン疾患(PD)のメタボローム 解析およびタンパク質凝集クリアランスを指標にしたスクリーニングでヒットした3種類の治療薬シーズについて,創薬への展開を目指してその作用機構解析研究をおこなった.それらは,それぞれKeap1-Nrf2の結合阻害,PKCを介したTFEB活性化,標的タンパク質の液-液相分離の促進活性を有することでPD患者の脳内で観察されるタンパク質凝集をクリアランスすることを明らかにした.また,いずれの化合物もPDモデル系で顕著な神経保護活性を示した.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 18H02099 - オートファジー研究の国際活動支援
科学研究費助成事業
2015年11月06日 - 2018年03月31日
水島 昇, 吉森 保, 小松 雅明, 中戸川 仁, 野田 展生, 斉木 臣二
本新学術領域研究は、オートファジーの研究を推進するために、無細胞系構成生物学、構造生物学、細胞生物学、マウス等モデル生物学、ヒト遺伝学、疾患研究を有機的に連携させた集学的研究体制を構築することを目的として設置された。本国際活動支援班では、相互派遣企画委員会と国際共同推進委員会を設置し、領域の研究に関する、国際共同研究や国際連携を推進することを目的に、日本人研究者の海外派遣や海外研究者の招聘や雇用を中心に活動を行った。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京大学, 15K21749 - オートファジーを担うAtgタンパク質群の構造基盤
科学研究費助成事業
2013年06月28日 - 2018年03月31日
野田 展生
オートファジーの始動を司るAtg1複合体およびAtg101、オートファゴソーム形成と積荷認識に関わるAtg8の線虫ホモログ群、酵母における選択的オートファジーの積荷Ape1およびその選択的アダプターAtg19等の立体構造をX線結晶構造解析法により決定した。構造情報に基づいた機能解析を行なうことで、飢餓によるオートファジー始動のメカニズム、高等生物におけるAtg8ホモログ間の機能分担、蛋白質凝集体の選択的オートファジーにおける凝集体認識機構などを明らかにした。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 公益財団法人微生物化学研究会, 25111004 - オートファジーの集学的研究:分子基盤から疾患まで
科学研究費助成事業
2013年06月28日 - 2018年03月31日
水島 昇, 斉木 臣二, 野田 展生, 吉森 保, 小松 雅明, 中戸川 仁, 岩井 一宏, 内山 安男, 大隅 良典, 大野 博司, 木南 英紀, 田中 啓二, 佐藤 栄人, 菅原 秀明
本新学術領域研究は、オートファジーの研究を推進するために、無細胞系構成生物学、構造生物学、細胞生物学、マウス等モデル生物学、ヒト遺伝学、疾患研究を有機的に連携させた集学的研究体制を構築することを目的として設置された。本総括班では、領域における計画研究および公募研究の推進(企画調整)と支援を行うとともに、班会議・シンポジウムの開催、領域活動の成果の発信、「Autophagy Forum」の開設と運営、プロトコール集公開などを行った。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京大学, 25111001 - 天然変性タンパク質Atg13によるオートファジー始動の制御機構
科学研究費助成事業
2012年04月01日 - 2014年03月31日
野田 展生
天然変性タンパク質Atg13は、飢餓時速やかに脱リン酸化され、Atg1およびAtg17と結合することでAtg1複合体を形成し、オートファジーの始動を引き起こす。しかしAtg13がその天然変性領域を用いてどのように他のAtg因子と相互作用するのか、リン酸化によるそれら相互作用の制御はどのように行われているのか等、分子機構の詳細ほほとんどわかっていなかった。
昨年度、Atg1-Atg13複合体の構造決定に成功したが、本年度はAtg13-Atg17複合体の結晶構造解析を行った。その結果、Atg13は天然変性領域内の短い領域二ヶ所を用いて、Atg17のN末端付近とC末端付近の互いに遠く離れた2つの酸性ポケットに結合することが明らかとなった。In vitro、in vivo両面での機能解析の結果、Atg13の2つのAtg17結合領域内に含まれるセリン残基のリン酸化により、Atg17との結合が直接負に制御されることを示した。リン酸化によりAtg13に導入される負電荷が、Atg17の酸性ポケットの負電荷と反発することで結合が減弱されると考えられる。さらにLC-MS/MSおよびリン酸化抗体を用いた解析により、これら結合を負に制御するリン酸化セリンが飢餓により脱リン酸化されることを明らかにした。すなわち飢餓によりAtg13の天然変性領域内の特定のセリン残基が脱リン酸化されると、Atg1およびAtg17両方への高い親和性を獲得し、その結果Atg1複合体の形成およびオートファジーの始動が起きることが明らかとなった。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 公益財団法人微生物化学研究会, 24113725 - 選択的オートファジーの積荷を予測するアルゴリズムの作製とスクリーニングへの応用
科学研究費助成事業
2012年04月01日 - 2014年03月31日
鈴木 邦律, 野田 展生
本研究では、タンパク質分解に関わるオートファゴソーム(以下AP)というオルガネラを単離し、内容物を網羅的に同定した後、統計処理を行うことで、AP内に選択的に積み込まれるタンパク質を網羅的に同定しようとしたものである。本研究結果により、非選択的と考えられてきたオートファジーの積荷タンパク質の多くに偏りのあることが明らかとなった。今後はこの偏りを生み出す分子機構を明らかにし、真核生物における選択的オートファジーの生理的役割を解明したい。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 東京大学, 24657083 - オートファジー特異的E1酵素Atg7の構造的基盤
科学研究費助成事業
2011年04月01日 - 2014年03月31日
野田 展生
オートファジーに特異的に機能するE1酵素Atg7の立体構造を,単独あるいは他のAtg因子群との複合体として初めて明らかにした.得られた立体構造に基づいた機能解析を進めた結果,Atg7は他のE1酵素に見られない特徴的な構造を用いてユビキチン様因子およびE2酵素を認識し,両者の間の結合反応をこれまで知られていない新規なメカニズムで担うことを明らかにした.Atg7が担う反応はオートファジーにのみ必須であることから,今回得られた知見はオートファジー特異的な制御剤開発への応用が期待できる.
日本学術振興会, 若手研究(A), 公益財団法人微生物化学研究会, 23687012 - 細胞内分解システムの構造学的解析
科学研究費助成事業
2006年 - 2010年
杤尾 豪人, 栗本 英治, 野田 展生, 山口 芳樹
ユビキチン-プロテアソームシステム及びオートファジーに関与する種々のタンパク質および超分子複合体を対象としてX線結晶構造解析、核磁気共鳴法、中性子小角散乱法等を用い、構造生物学的研究を行った。ユビキチン受容体やユビキチンリガーゼの機能発現およびプロテアソーム複合体の形成、調節のメカニズムやポリユビキチン鎖の構造に関する知見を得ることに成功したほか、脱脂質化酵素Atg4BとLC3の複合体、E1酵素Atg7、E3様酵素Atg12-Atg5結合体,Atg8と受容体Atg19の複合体,そしてLC3と受容体p62の複合体の立体構造を決定し、Atg8/LC3の可逆的脂質修飾機構および選択的オートファジーに関わる受容体との相互作用機構を明らかにした。
日本学術振興会, 特定領域研究, 京都大学, 18076003 - 自然免疫の構造生物学
科学研究費助成事業
2005年 - 2009年
稲垣 冬彦, 野田 展生, 小椋 賢治, 堀内 正隆
(1)NADPH酸化酵素の活性化に細胞質因子(p47,p67,p40)と膜因子(gp91,p22)の相互作用は必須である。p47のタンデムSH3と膜因子p22のプロリンに富む配列との相互作用およびPXドメインによるp40の膜への繋ぎ止めの制御機構を構造に基づいて明らかにした。(2)リン酸化IRF-3を調製し、IRF-3活性化機構について検討した。(3)インターフェロン産生に関わる細胞質内レセプターRIG like receptorファミリーのC末端ドメインがウィルス特異的なRNA二重鎖の認識に関わること、二重鎖RNAの認識様式を明らかにした。(4)インターフェロン産生に関わるTLR3,TLR4と相互作用するTRIF,TRAMのTIRドメインの構造を明らかにし、活性化に必要なオリゴマー形成機構について議論した。(5)カイコβGRPによる真菌特有の分子であるβ1-3グルカンの認識機構を明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(S), 北海道大学, 17109002