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ウイルスタンパク質による感染細胞内ミトコンドリアの生理機能に及ぼす影響の解析

Research Project

Project/Area Number 15J04145
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Virology
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

吉住 拓馬  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsミトコンドリア / クリステ / 自然免疫 / RLR経路 / OPA1 / mtDNA / 抗ウイルス自然免疫 / 酸化的リン酸化 / MAVS / ウイルス
Outline of Annual Research Achievements

ミトコンドリアを介するRNAウイルス感染に対する自然免疫応答(RLR経路)の進行には、ミトコンドリアの呼吸活性の維持が重要であることをこれまでに明らかにしてきた。本年度は、その分子メカニズムの一端に迫ることを目的として、呼吸活性を司る呼吸鎖複合体の形成と関わりが深いクリステの形成とRLR経路の関係を解析した。
クリステは、ミトコンドリア内膜がマトリックス側へ陥入した構造であるが、ここには呼吸鎖複合体が他の内膜部分と比較して密に集積しているとされている。本研究では、クリステの形成に関わる分子の一つとされるoptic atrophy 1(OPA1)の機能に着目した。
OPA1の欠損細胞では、クリステの形成不全が確認される。この細胞では、野生型の細胞と比較して呼吸活性やRNAウイルス感染に対する応答が顕著に抑制されていた。このことから、OPA1はRLR経路の進行に重要な分子であることが予想される。また、OPA1欠損細胞に野生型、またはクリステを形成できない変異体の遺伝子をそれぞれ入れ戻した細胞を作製し、同様の解析を行った。その結果、野生型の遺伝子を入れ戻した場合のみ、呼吸活性をウイルス感染に対する応答の回復が認められた。これは、OPA1のクリステ形成に関わる機能が呼吸活性とRLR経路の進行の双方に重要であることを示唆している。さらに、これらの細胞内に含まれるmtDNAのコピー数を定量したところ、クリステの形成不全を引き起こしている細胞ではコピー数の減少が確認された。mtDNAには呼吸鎖複合体のサブユニットの一部がコードされているため、mtDNAの減少により呼吸鎖複合体の機能に異常が生じていることが予想された。以上の結果から、OPA1によるクリステ形成の制御は、呼吸活性の調節を介してRLR経路の進行と密接な関わりがあると結論付けた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] RLR-mediated antiviral innate immunity requires oxidative phosphorylation activity2017

    • Author(s)
      Yoshizumi T, Imamura H, Taku T, Kuroki T, Kawaguchi A, Ishikawa K, Nakada K, Koshiba T
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 5379-5379

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05808-w

    • NAID

      120007128833

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ウイルスタンパク質とミトコンドリアとの相互作用2016

    • Author(s)
      吉住拓馬、安川開、小柴琢己
    • Journal Title

      福岡医学雑誌

      Volume: 107 Pages: 148-154

    • NAID

      120005893255

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ミトコンドリアを介する抗ウイルス自然免疫応答における酸化的リン酸化の役割2017

    • Author(s)
      吉住拓馬、今村博臣、小柴琢己
    • Organizer
      第65回 日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗ウイルス自然免疫応答におけるミトコンドリア呼吸活性の意義2017

    • Author(s)
      吉住拓馬、今村博臣、小柴琢己
    • Organizer
      ConBio2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗ウイルス自然免疫応答におけるミトコンドリア呼吸活性の役割2016

    • Author(s)
      吉住拓馬、小柴琢己
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] A型インフルエンザウイルスタンパク質PB1-F2とミトコンドリアの相互作用による抗ウイルス自然免疫応答への影響2015

    • Author(s)
      吉住拓馬、一戸猛志、大寺秀典、三原勝芳、小柴琢己
    • Organizer
      BMB2015 第38回 日本分子生物学会年会 第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、神戸ポートピアホテル
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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