42中戸川 仁45HitoshiNAKATOGAWA髙草木 達46Satoru TAKAKUSAGIオートファジーを駆動するタンパク質と脂質膜の相互作用の解明 （2019採択）Elucidation of protein-lipid membrane interactions that drive autophagy(Project 2019)偏光全反射蛍光XAFS法の高度化による触媒活性点立体構造のオペランド計測 （2019採択）Operando 3D structure measurement of active sites in heterogeneous catalysts by development of PTRF-XAFS technique(Project 2019)旭硝子財団 助成研究成果報告（2020）オートファジーは，真核生物に高度に保存された細胞内分解システムである．オートファジーは，タンパク質やといった分子からミトコンドリアのような細胞小器官まで，多岐にわたる細胞成分を分解の対象とし，飢餓応答や老化抑制など様々な生理的役割を担い，神経疾患など，種々の疾患の抑制にも関与している．オートファジーによる分解の対象は，オートファゴソームと呼ばれる二重膜胞内に隔離され，リソソームあるいは液胞に輸送され，分解される．オートファゴソームの形成機構の解明は，オートファジーの研究における最重要課題の１つである．本研究では，オートファゴソーム形成を駆動するAtg2-Atg18タンパク質複合体と小胞体膜との相互作用の実体を明らかにすべく，Atg2と相互作用する小胞体因子の同定を目指した．Autophagy is an intracellular degradation system highly conserved in eukaryotic cells. Autophagy targets var-ious cellular components ranging from molecules such as proteins and RNAs to organelles such as mitochon-dria, and thereby plays different physiological roles including starvation response and anti-ageing and is also involved in preventing a number of human diseases such as neurodegeneration. Autophagy targets are se-questered within double-membrane vesicles called autophagosomes, transported into lysosomes or vacuoles, and degraded. The elucidation of the mechanism of autophagosome formation is one of the most important issues in the field of autophagy research. This study aimed to reveal the mechanism of the interaction be-tween the protein complex Atg2-Atg18 and the endoplasmic reticulum membrane, which drives autophago-some biogenesis, through the identification of an endoplasmic reticulum factor that interacts with Atg2.酸化物担持金属触媒は実用的に広く用いられている．触媒反応中における活性金属種の電子状態及び立体構造（三次元原子配列）を解明することは，触媒構造と反応活性との相関を原子レベルで解明し，更なる高性能触媒開発のための指針を得るために不可欠である．我々は，酸化物単結晶担体上に高分散した金属種の電子状態（XANES）及び立体構造（EXAFS）に関する情報が得られる超高真空偏光全反射蛍光XAFS法を高度化し，気相ガス存在下高温での触媒反応中においてもこうした情報が得られるオペランド偏光全反射蛍光XAFS法の開発に成功した．開発した本手法をPt/Al2O3（0001）モデル触媒表面上でのCO酸化反応に適用し，反応中のPt活性点の電子状態及び立体構造解析を行った．Oxide-supported metal catalysts are widely used as practical catalysts. It is indispensable to reveal electronic states and 3D structures of the active metal species during catalytic reactions for atomic-level understanding of the relationships between catalyst structure and activity, and also for further development of high-perfor-mance catalysts. We have succeeded in constructing operando polarization-dependent total reflection fluores-cence XAFS (PTRF-XAFS) technique which can obtain information on electronic state (XANES) and 3D structure (EXAFS) of highly dispersed metal species on an oxide single-crystal support surface by upgrading our previously developed ultra-high vacuum (UHV) PTRF-XAFS technique. We applied this novel operando PTRF-XAFS technique to CO oxidation on a Pt/Al2O3(0001) model catalyst surface and performed analysis of electronic state and 3D structure of the active Pt sites.
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