ミトコンドリア動態学研究室

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細胞ネットワーク講座

岡本浩二　准教授

キーワード：

酵母、ミトコンドリア、オルガネラ、マイトファジー

ミトコンドリアの質・量管理機構を解明する

ミトコンドリアは「細胞の発電所」とも呼ばれ、生命活動のためのエネルギーを供給するオルガネラであり、細胞のエネルギー需要に応答してその量が増減します。また、活性酸素種による酸化ストレスによって障害を受けたミトコンドリアは、選択的に排除されます。このような、ミトコンドリアの量や品質を管理する機構は「マイトファジー」と呼ばれ、その破綻は様々な病態を引き起こすと考えられています。マイトファジーはミトコンドリアを丸ごと分別･除去する仕組みであり、酵母からヒトまで保存された分解プロセスです。私たちのグループでは、マイトファジーの基本原理を分子･細胞レベルで明らかにし、その生理機能について理解することを目指します。

自作の光熱変換顕微鏡（PTM）（左パネル）：ミトコンドリア内の色素分子がポンプレーザーのエネルギーを吸収し、熱を発生すると、色素分子周辺の屈折率が変化する。この変化によって生じるプローブレーザーの偏向を光信号に変換することで、ミトコンドリアを可視化する。
出芽酵母の無標識光熱変換イメージング（右パネル）：野生型（Wild-type）の酵母細胞をPTMで観察すると、無傷のミトコンドリアに加えて、マイトファジーで運ばれたミトコンドリアを含む液胞（リソソーム様オルガネラ）由来のシグナルが見える。後者のシグナルは、マイトファジーの必須因子Atg32を欠損した変異体（atg32∆）では検出されない。

メンバー

岡本浩二　准教授	okamoto.koji.fbs[at]osaka-u.ac.jp
Duan Lan(D5)	u256902b[at]ecs.osaka-u.ac.jp
久保田満聖(D5)	u133374K[at]ecs.osaka-u.ac.jp
中山結稀(D4)	u343383c[at]ecs.osaka-u.ac.jp
永野沙也加(D2)	u287877f[at]ecs.osaka-u.ac.jp
李沛錦(D1)	u447747c[at]ecs.osaka-u.ac.jp
佐藤理央(D1)	u186686d[at]ecs.osaka-u.ac.jp
劉喬(研究生)	u060595i[at]ecs.osaka-u.ac.jp
今田祐子　事務補佐員（秘書）	imada-yuu[at]office.osaka-u.ac.jp

研究者の詳細を大阪大学研究者総覧やResearch Mapで検索できます。

※メールアドレスの[at]は@に変換してください

Q＆A

現在注目しているテーマは何ですか？: これまでの研究から、ミトコンドリアは、細胞内の他のオルガネラとは独立して形成・維持されていると考えられてきました。ところが最近の研究で、小胞体・ペルオキシソーム・リソソームなどの他のオルガネラと物理的・機能的に連携していることが明らかになりつつあります。選択的ミトコンドリア分解もまた、小胞体に局在するタンパク質からの制御を受けていることがわかっており、その分子機構を解析しています。

最新のブレイクスルー、研究成果について教えてください。: 選択的ミトコンドリア分解は、リン脂質メチル化・タンパク質N末端アセチル化・リン脂質脱リン酸化・栄養／ストレスシグナリング・小胞体関連分解・小胞体膜タンパク質挿入などの多様なプロセスと密接にリンクしていることを明らかにしました。

どのようなバックグラウンドを持つメンバーで研究をすすめていますか？: 分子生物学・生化学・遺伝学・細胞生物学の解析技術、細菌や酵母、哺乳類培養細胞などのモデルシステムを用いた研究の経験者で構成されています。

国内外の研究機関との連携について教えてください。: 和歌山大学、名古屋市立大学、ジョンズホプキンス大学（アメリカ）、フローニンゲン大学（オランダ）の研究者と共同研究を行っています。

研究室から巣立った人たちはどのような道を歩まれていますか？: これまで旅立っていった12名の学生のうち、9名が企業、2名が海外ポスドク、1名がアメリカの大学院へ留学しています。

今後どんな展開が期待されますか？: 選択的ミトコンドリア分解の基本原理が、分子レベルでさらに詳しく理解できるようになると予想されます。最近、酵母を用いて、選択的ミトコンドリア分解を無標識で検出する方法を確立しました。この方法を実験室で用いるモデル生物以外の多様な生物にも利用できるようにして、選択的ミトコンドリア分解の普遍性と多様性の解明を目指します。

研究成果

Publications (Research Articles, Reviews, Books)

2024年

Yuki Nakayama, Koji Okamoto

Fluorescence Microscopy and Immunoblotting for Mitophagy in Budding Yeast

Methods in Molecular Biology (2845) 1-14 2024 （PMID：39115653 DOI：10.1007/978-1-0716-4067-8_1）

Yuan Tian, Koji Okamoto

The nascent polypeptide-associated complex subunit Egd1 is required for efficient selective mitochondrial degradation in budding yeast

Scientific Reports 14(1):546. 2024 （PMID：38177147 DOI：10.1038/s41598-023-50245-7.）

2023年

Toan Khanh Le, Yasuhiro Hirano, Haruhiko Asakawa, Koji Okamoto, Tatsuo Fukagawa, Tokuko Haraguchi, Yasushi Hiraoka

A ubiquitin-proteasome pathway degrades the inner nuclear membrane protein Bqt4 to maintain nuclear membrane homeostasis

Journal of Cell Science 136(19):jcs260930. 2023 （PMID：37694715 DOI：10.1242/jcs.260930）

Mashun Onishi, Mitsutaka Kubota, Lan Duan, Yuan Tian, Koji Okamoto

The GET pathway serves to activate Atg32-mediated mitophagy by ER targeting of the Ppg1-Far complex

Life Sci Alliance 6( 4) e202201640 2023 （PMID：36697253 DOI：10.26508/lsa.202201640）

2022年

Schuster R, Okamoto K

An overview of the molecular mechanisms of mitophagy in yeast

Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects 1866(11):130203. 2022 （PMID：35842014 DOI：10.1016/j.bbagen.2022.130203.）

2021年

Mitsutaka Kubota, Koji Okamoto

The protein N-terminal acetyltransferase A complex contributes to yeast mitophagy via promoting expression and phosphorylation of Atg32

J. Biochem. 170(2):175-182 2021 （PMID：34115119 DOI：10.1093/jb/mvab068）

Lan Duan, Koji Okamoto

Mitochondrial dynamics and degradation in the oleaginous yeast Lipomyces starkeyi

Genes Cells 26(8):627-635 2021 （PMID：34085353 DOI：10.1111/gtc.12875）

2020年

Calvellia H, Krigman J, Onishi M, Narendra DP, Sun N, Okamoto K.

Detection of mitophagy in mammalian cells, mice, and yeast.

Methods Cell Biol. 155: 557-579 2020 （PMID：32183977 DOI：10.1016/bs.mcb.2019.10.006）

2019年

Morita K, Matsuda F, Okamoto K, Ishii J, Kondo A, Shimizu H.

Repression of mitochondrial metabolism for cytosolic pyruvate-derived chemical production in Saccharomyces cerevisiae.

Microb. Cell. Fact. 0.872916667 2019 （PMID：31615527 DOI：10.1186/s12934-019-1226-6）

Zheng L, Shu WJ, Li YM, Mari M, Yan C, Wang D, Yin ZH, Jiang W, Zhou Y,_Okamoto K, Reggiori F, Klionsky DJ, Song Z, Du HN.

The Paf1 complex transcriptionally regulates the mitochondrial-anchored protein Atg32 leading to activation of_mitophagy.

Autophagy 1月14日 2019 （PMID：31525119 DOI：10.1080/15548627.2019.1668228）

Murakawa T, Okamoto K, Omiya S, Taneike M, Yamaguchi O, Otsu K

A Mammalian Mitophagy Receptor, Bcl2-L-13, Recruits the ULK1 Complex to Induce Mitophagy.

Cell Reports 26: 338-345.e6 2019 （PMID：30625316 DOI：10.1016/j.celrep.2018.12.050）

2018年

Yamada T, Murata D, Adachi Y, Itoh K, Kameoka S, Igarashi A, Kato T, Araki Y, Huganir RL, Dawson TM, Yanagawa T, Okamoto K, Iijima M, Sesaki H

Mitochondrial Stasis Reveals p62-Mediated Ubiquitination in Parkin-Independent Mitophagy and Mitigates Nonalcoholic Fatty Liver Disease

Cell Metab. 28: 588-604 2018 （PMID：30017357 DOI：10.1016/j.cmet.2018.06.014）

Liu Y, Okamoto K

The TORC1 signaling pathway regulates respiration-induced mitophagy in yeast

Biochem. Biophys. Res. Commun. 502: 76-83 2018 （PMID：29787763 DOI：10.1016/j.bbrc.2018.05.123）

Onishi M, Nagumo N, Iwashita S, Okamoto K

The ER membrane insertase Get1/2 is required for efficient mitophagy in yeast

Biochem. Biophys. Res. Commun. 503: 14-20 2018 （PMID：29673596 DOI：10.1016/j.bbrc.2018.04.114）

Xu X, Okamoto K

The Nem1-Spo7 protein phosphatase complex is required for efficient mitophagy in yeast

Biochem. Biophys. Res. Commun. 496: 51-57 2018 （PMID：29305265 DOI：10.1016/j.bbrc.2017.12.163）

2017年

Kameoka S, Adachi Y, Okamoto K, Iijima M, Sesaki H

Phosphatidic Acid and Cardiolipin Coordinate Mitochondrial Dynamics

Trends Cell Biol. 28: 67-76 2017 （PMID：28911913 DOI：10.1016/j.tcb.2017.08.011）

Nagumo S, Okamoto K

Investigation of yeast mitophagy with fluorescence microscopy and Western blotting

Methods in Molecular Biology 1759: 71-83 2017 （PMID：28337707 DOI：10.1007/7651_2017_11）

Eiyama A, Okamoto K

Assays for mitophagy in yeast

Methods in Molecular Biology 1567:337-347. 2017 （PMID：28276028 DOI：10.1007/978-1-4939-6824-4_20）

研究成果をもっと見る

NEWS

2024.10.15
11月18日〜19日に”OsakaMito2024 Autumn”を開催します
2024.10.15
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2024.10.1
久保田満聖さん（博士課程5年・日本学術振興会特別研究員DC1）が、酵母遺伝学フォーラム優秀口頭発表賞を受賞
2024.10.1
M1のSan Trieu Tuさんと研究生の咸穎さんが加わりました。
2024.6.18
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6月18日に”OsakaMito2024 The Gemstone Series”を開催します
2024.5.14
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10月24日に”OsakaMito2023 ミトコンドリアサイエンス秋季ワークショップ”を開催します
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2023.9.12
9月17日にJohns Hopkins University の井元裕太氏をお招きし、FBSセミナー　タイトル”Dynamin Prime – why synapses operate so fast”を開催します
2023.6.20
7月4日にマックスプランク老化生物学研究所の大西真駿氏をお招きし、FBSセミナー　タイトル”Novel functional aspects of mitochondrial proteases in protection against ferroptosis”を開催します
2023.4.3
大学院生の永野沙也加さんが加わりました。
2023.3.14
3月14日にOsakaMito2023を開催しました
2022.12.23
12月23日にFBSセミナーを開催しました。志村大輔先生をお招きし、”Multifunction of GJA1-20k for organelle regulation and cellular protection – The story of C-terminal isoform of Connexin 43 (Cx43) ”というタイトルで講演していただきました。
2022.10.28
10月28日にFBSセミナーを開催しました。Muriel C. Mari先生をお招きし、”Chaperone-mediated fragmentation of protein aggregates is essential for their autophagic turnover”というタイトルで講演していただきました。
2022.10.18
酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会（2022年9月7〜9日）が沖縄のOISTで開催され、岡本・久保田くん・中山さんが参加しました。久保田くんが学生優秀発表賞（口頭発表部門）を受賞しました！
2022.4.1
大学院生の近江裕紀子さん、結城詩央里さんが加わりました。
2021.10.1
大学院生の中山結稀さんが加わりました。
2021.6.1
大学院生のTian Yuanさんが加わりました。
2020.4.1
大学院生の久保田満聖さんが加わりました。
2019.11.28
研究員として、Ramona Schusterさんが加わりました。
2019.10.29
大学院生のDuan Lanさんが加わりました。
2019.4.1
新たに、大学院生の藤井奏子さんと芝田律さんが加わりました。
2018.10.5
新たに、留学生のWang Ziyiさんが加わりました。
2018.7.19
7月8日から13日まで開催されたGordon Research Conference on Mitochondria and Chloroplastsで大学院生の大西真駿さんがThe EMBO Journal Poster Prizeを受賞しました。
2018.6.26
7月7日から8日までイタリアのイルチョッコで開催されるGordon Research Seminarでの口頭発表に、大学院生の大西真駿さんが選出されました。発表タイトルは、「The ER membrane insertase Get1/2 complex is required for efficient mitophagy in yeast」です。
2018.4.22
4月20日から4月22日まで京都で開催されたThe 1st International Mitochondria Meeting for Young Scientistsで、大学院生の大西さんがThe EMBO JOURNAL Poster Gold Prizeを受賞しました。
2018.4.22
4月22日から4月26日、岡本先生がCo-Organaizerを務めたKeystone Symposium on Mitochondrial Biologyが京都で開催されました。
2018.1.31
1月31日にFBSコロキウムにおいて岡本先生が「小胞体上のトランス作用因子を介したミトコンドリア分解の制御」というタイトルで講演しました。
2017.12.19
12月19日にFBSセミナーを開催しました。名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻の佐々木成江先生をお招きし、「ヒト培養細胞を用いた細胞周期におけるミトコンドリア核様体維持機構の解明」というタイトルで講演していただきました。
2017.12.14
12月14日にOsakaMito2017を開催しました。国内外の研究者の方々を大阪大学にお招きし、講演していただきました。
2017.7.31
7月31日にFBS Seminarを開催しました。ドイツ・ケルン大学Thomas Langer研所属のHans-Georg Sprengerさんに、タイトル「Loss of the i-AAA protease YME1L leads to progressive axonal degeneration and locomotor impairment in mice 」でご講演いただきました。
2017.5.27
5月27日に、大阪大学豊中キャンパスで第64回日本生化学会近畿支部例会が開催されました。シンポジウムの口頭発表でM2のSherlynさんが優秀発表賞を受賞しました。
2017.2.8
岡本准教授の国際会議での招待講演予定をお知らせします。
2017.1.15
岡本准教授が1月15日（日）に大阪大学吹田キャンパス内で開催された生化学若い研究者の会近畿支部主催冬のセミナーにて「体の中のエネルギー・環境問題～ミトコンドリアを丸ごと分別・除去する仕組み～」という演題で講演いたしました。
https://www.facebook.com/kinki.seikawakate/
2016.12.7
12月7日の生命機能研究科研究交流会（FBSコロキウム）において、群馬大学生体調節研究所の佐藤美由紀准教授をお招きしました。「受精卵におけるオートファジーとエンドサイトーシスの生理機能」というタイトルで講演していただきました。
2016.12.1
パシフィコ横浜で11月29日〜12月2日に開催された第39回日本分子生物学会年会の2日目のセッション「多才なミトコンドリアを支える分子基盤」で、岡本准教授がオーガナイザーを務めました。
2016.11.29
11月29日にFBS Seminarを開催しました。ドイツのケルン大学・遺伝学研究所の細田將太郎研究員に、タイトル「ミトコンドリアプロテアーゼPARLの基質探索と解析」でご講演いただき、九州大学・理学研究院・生物科学部門の小柴琢己先生に、タイトル「ミトコンドリアのウイルス自然免疫への寄与」でご講演いただきました。
2016.11.25
11月25日にThe EMBO JournalのEditorのAndrea Leibfried, Ph.D.をお招きしFBSセミナーを開催しました。講演タイトルは「Science & Publishing - the editorial process at The EMBO Journal」でした。
2016.11.2
11月2日に中国のInstitute of ZoologyのDr. Quan Chenをお招きしFBSセミナーを開催しました。講演タイトルは「Molecular regulation of receptor-mediated mitophagy in mammalian systems and its functional implications」でした。
2016.10.28
ドイツのUniversity of TuebingenのDoron Rapaport教授をお招きし、FBSセミナーを開催致しました。講演タイトルは「Biogenesis of mitochondrial outer membrane proteins in evolutionary context」でした。
2016.10.7
OsakaMito2016を開催いたしました。自然科学研究機構生理学研究所　分子生理研究系　分子神経生理研究部門の大野伸彦先生、Johns Hopkins University School of Medicineの瀬崎博美准教授並びに山田達也研究員に講演していただきました。
2016.10.4
岡本准教授の恩師である東京工業大学・栄誉教授の大隅良典先生が、2016年ノーベル医学・生理学賞を受賞されました。
2016.9.20
9月16日に開催された生命機能研究科の研究教育交流会に当研究室の英山研究員が司会者として、学生3名が運営スタッフとして参加しました。
2016.9.1
亀岡章一郎特任研究員が着任しました。
2016.8.8
研究生のYangさんは、「平成29年度生命機能研究科5年一貫制博士課程」入学試験に合格しました。来年の4月より大学院生として研究室の一員です。
2016.8.8
研究員の英山さんが「日本学術振興会海外特別研究員」に内定しました。
2016.7.25
7月14日〜15日に、福岡リーセントホテルで開催された「ミトコンドリアサイエンスワークショップ2016」に、岡本准教授、英山研究員、Yang研究生が参加しました。多数の研究者たちと活発に議論を交わしました。
2016.7.25
7月15日に「株式会社テクノーブル創業55周年記念　第6回感謝の集い」が、東京都内にあるよみうり大手町ホールで開催されました。岡本准教授が招かれ、"体の中のエネルギー・環境問題〜健康長寿の鍵を握るミトコンドリア〜"というタイトルで講演しました。近年、美容関係の企業においてミトコンドリアが注目されています。
2016.7.25
7月13日～15日に開催された生命機能研究科の第10回学生主催若手合宿研究交流会に当研究室の学生4名が参加しました。ポスター発表を行ない、学内の様々な分野の学生たちや海外の大学の学生たちとディスカッションを通じて交流を深めました。
http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/events/wakate-h28/jp/index.htmv
2016.7.4
7月15日（金）に、株式会社テクノーブル主催の感謝の集いにおいて、岡本准教授が講演します。
http://yomi.otemachi-hall.com/event/event_2956.html
2016.6.6
立命館高校のSSH（スーパーサイエンス高校）の国際交流プログラムの一環として、シンガポール国立大付属高校の生徒さんたちが来日し、岡本准教授が講師を務め、生物学の研究最前線を紹介しました。
2016.5.30
岡本准教授が京都産業大学総合生命科学部にて、ミトコンドリアの分子機構についてセミナーを行いました。

求める人物像（学生の方へ）

研究で一番大切なのは、体の奥底から自然と湧き上がる好奇心。
この知的な財（たから）を持った人と出会うことを願っています。
ラボでは、本質的かつ面白いテーマ（原石）が手付かずのまま、あなたを待っています。やりたいことをのびのびと、自分流に展開してゆきませんか？既存の流行に乗っかるのではなく新しい流行を創る、その興奮を私たちと共に体験しましょう！

連絡先

〒565-0871 大阪府吹田市山田丘1-3
大阪大学大学院生命機能研究科ナノバイオロジー棟8階ミトコンドリア動態学研究室
TEL: 06-6879-7970
E-mail: kokamoto[at]fbs.osaka-u.ac.jp（岡本浩二　准教授）

※メールアドレスの[at]は@に変換してください

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