| Project/Area Number |
20K06628
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | プロテオーム / PINK1 / Parkin / ミトコンドリア / パーキンソン病 / 質量分析 / IP-MS / AQUA / 近接ビオチン標識法 / 免疫沈降 / 絶対定量 / オートファジー / ユビキチン化 / nanobody |
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| Outline of Research at the Start |
家族性パーキンソン病の原因遺伝子産物であるPINK1とParkinがオートファジーによって不良ミトコンドリアを除去するメカニズムの概要が最近明らかになったが、従来の研究からはその全貌が明らかにされていない。本研究では、最先端のプロテオミクス技術を用いてPINK1-Parkin経路の構成因子を網羅的に同定する。そしてPINK1とParkinの新たな相互作用因子や下流基質の機能を調べることにより、PINK1が如何にしてミトコンドリア異常を検知する分子センサーとして機能するかを明らかにする。さらにParkinがどのような分子をユビキチン化することでミトコンドリア機能を制御するかを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Recent studies have elucidated the molecular mechanism by which the serine/threonine kinase PINK1 and the ubiquitin ligase Parkin, the causative gene products of familial Parkinson's disease, cooperate to selectively remove damaged mitochondria through autophagy. In this study, we have identified and quantified new interacting proteins with PINK1 and Parkin by proteomic analyses such as immunoprecipitation-mass spectrometry (IP-MS) and targeted mass spectrometry (parallel reaction monitoring: PRM). Our results suggest that TIM23 interacts with PINK1 to prevent degradation of PINK1 by inner membrane proteases in damaged mitochondria.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
PINK1とParkinがオートファジーによってミトコンドリアの品質管理を行う仕組みの概要が最近明らかになったが、従来の細胞生物学や分子生物学を基盤とする研究からは、その全体像を理解する上で十分な知見が得られていなかった。本研究において複数のプロテオーム解析技術を駆使することにより、PINK1とParkinの新たな相互作用因子を多数同定することができた。そしてPINK1との新たな相互作用因子であるTIM23の損傷ミトコンドリアでの機能を明らかにした。
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