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ミトコンドリア外膜の生合成と分裂・融合の分子機構

Research Project

Project/Area Number 20059024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

三原 勝芳  Kyushu University, 大学院・医学研究院, 名誉教授 (40029963)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡 敏彦  九州大学, 医学研究院, 准教授 (40263321)
大寺 秀典  九州大学, 医学研究院, 助教 (40380612)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Keywordsミトコンドリア / 膜形成 / 膜融合 / 膜分裂 / 蛋白質輸送 / 高分子量GTPase / アポトーシス / 膜ダイナミクス
Research Abstract

ミトコンドリア(Mt)は外膜、内膜2枚の膜に囲まれ細胞における好気的なATP産生、アポトーシス、カルシウムシグナル伝達などに関わる必須のオルガネラである。本申請は特にインターフェースとして様々な機能が集積しているMtの外膜に焦点を絞り、外膜を構成する蛋白質のMtへの配送、蛋白質輸送装置による外膜蛋白質の外膜への組み込み、ならびに外膜の分裂融合装置によるMt膜ダイナミクスの制御機構を明らかにすることを目的とし、以下の事柄を明らかにした。
(1)ミトコンドリアDNAにコードされる蛋白質のマトリクス側から内膜への組み込みに関わる因子OXA1を同定し、この内膜組み込みの機構を明らかにした。さらに最初の膜貫通領域の直上に膜間部へのエクスポートに必須な領域があることを見いだした。(2)高分子量GTPase Drp1は通常細胞質に分布し、Mt表面にリクルートされてのMtの分裂に関わる因子であるがその生理的な重要性は不明であった。我々はDrp1遺伝子のノックアウトマウス作成に初めて成功し、個体ならびに細胞レベルでの表現形の解析を行なった。その結果Drp1は神経のシナプス形成に必須であることを明らかにした。(3)Mtの軸索輸送に関わる新規な因子KLP6の同定に成功した。
(4) Mt外膜上のDrp1受容体は不明であったが我々は従来推定されていたFis1ではなくMffと呼ばれる外膜因子が受容体として働くことを初めて明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial fission factor Drpl is essential for embryonic development and synapse formation in mice2009

    • Author(s)
      N.Ishihara, M.Nomura, et al.
    • Journal Title

      Nature Cell Biology 11

      Pages: 958-966

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Topogenesis of mammalian Oxal, a component of the mitochondrial inner membrane exprt Machinery2009

    • Author(s)
      T.Sato, K.Mihara
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 284

      Pages: 14819-14827

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Topogenesis of mammalian Ox1, a component of the mitochondrial inne r membrane export machinery2009

    • Author(s)
      T. Sato and K. Mihara
    • Journal Title

      J. Biol. Chem (In press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of a mitochondrial protein LETM1 that maintains the mitochondrial tubular shapes and interacts with a AAA-ATPase BCS12008

    • Author(s)
      S. Tamai, et.al.
    • Journal Title

      J. Cell Sci 121

      Pages: 2588-2600

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of Tom5 and Tom6 in the preprotein translocase complex of human mitochondrial outer membrane2008

    • Author(s)
      H. Kato and K. Mihara
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun 369

      Pages: 958-963

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The mitochondrial protein MICS1 regulates cristae organization and apo ntotic release of cvtochrome c2008

    • Author(s)
      T. Oka, et.al.
    • Journal Title

      Mol Biol. Cell 19

      Pages: 958-963

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An RNAi screen for mitochondrial proteins required to maintain the mornhology of the organelle in C. elegnse2008

    • Author(s)
      R. Ichishita, et.al.
    • Journal Title

      J. Biochem 143

      Pages: 449-454

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The physiologic importance of mammalian mitochondrial fission factor Drpl2010

    • Author(s)
      K.Mihara
    • Organizer
      Keystone Symposium on "Mitochondrial Dynamics and Physiology"
    • Place of Presentation
      Whistler, British Columbia, Canada
    • Year and Date
      2010-03-24
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] The physiologic importance of mammalian mitochondrial fission factor Drpl2010

    • Author(s)
      K.Mihara
    • Organizer
      Systems Biology and Drug Discovery
    • Place of Presentation
      Yonsei University, Korea
    • Year and Date
      2010-02-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] The physiologic importance of mammalian mitochondrial fission factor Drp12009

    • Author(s)
      K. Mihara
    • Organizer
      Keystone Symposium on Mitochondrial Dynamics and Physiology
    • Place of Presentation
      Whistler, Canada
    • Year and Date
      2009-03-24
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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