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モデルマウスによるミトコンドリア病の治療原理とその開発

Research Project

Project/Area Number 21650102
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Laboratory animal science
Research InstitutionTokyo Metropolitan Organization for Medical Research

Principal Investigator

米川 博通  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 参事研究員 (30142110)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 設楽 浩志  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (90321885)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywordsミトコンドリア病 / 疾患モデルマウス / mtDNA / コピー数 / 遺伝子治療
Research Abstract

ミトコンドリア病の1種に、ミトコンドリア内のゲノム(mtDNA)のコピー数の著しい減少によって起こるMitochondrial DNA (mtDNA) depletion syndromes (MDDS)と呼ばれる疾患がある。この疾患は、正常なmtDNAのコピー数が著しく減少するため起こる病気である。ミトコンドリアミオパシーを引き起こすMELAS、MERRF、CPEO等のミトコンドリア病は、異常なmtDNAと正常なmtDNAとが1個の細胞中に共存し、異常なmtDNAの増加により正常なmtDNAのコピー数が減少することで起きる。MDDSの発症機構を参考にすると、これらのミトコンドリア病の発症は、MDDS同様正常なmtDNAコピー数の減少によって生じると考えられる。本研究では、Mitoマウスと呼ばれるミトコンドリア病のモデルマウスを用いて、この仮説を証明するために企画した。
Mitoマウス中のmtDNAの総コピー数を高める目的で、ミトコンドリア転写因子A(Tfam)を全身に強制発現したトランスジェニック(Tg)マウスを作製した結果、このマウスは細胞当たりのミトコンドリアの量が著しく増加していることが分った。そこで、このTgマウスとMitoマウスとを交配し、Mitoマウスが呈する様々な機能不全が回復しているか否かを観察した。その結果、mtDNAのコピー数が増加しているMitoマウス個体では、病態の著しい改善が見られた(Nishiyama, S, et al. BBRC 2010)。今後は、ミトコンドリア増加型Tgマウスと逆の表現型を持つと考えられるTfam遺伝子を破壊した遺伝子改変マウス(Tfam-KOマウス)を作製し、Mitoマウスと交配して、そのマウスの症状が悪化するか否かを明らかにして行く予定である。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (13 results) Book (3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] The innate immune system in host mice targets cells with allogenic mitochondrial DNA2010

    • Author(s)
      石川香
    • Journal Title

      J.Exp.Med.

      Volume: 207 Pages: 2297-2305

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  • [Journal Article] Generation of trans-mitochondrial mito-mice by the introduction of a pathogenic G13997A mtDNA from highly metastatic lung carcinoma cells2010

    • Author(s)
      横田睦美、設楽浩志
    • Journal Title

      FEBS Lett

      Volume: 584 Pages: 3943-3948

    • NAID

      120007137913

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  • [Journal Article] p62/SQSTM1 cooperates with Parkin for perinuclear clustering of depolarized mitochondria2010

    • Author(s)
      尾勝圭
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 15 Pages: 887-900

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  • [Journal Article] Over expression of Tfam improves the mitochondrial disease phenotypes in a mouse model system2010

    • Author(s)
      西山哲史
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun.

      Volume: 401 Pages: 26-31

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  • [Journal Article] Global imaging of mitochondrial morphology in tissues using transgenic mice expressing mitochondrially targeted enhanced green fluorescent protein2010

    • Author(s)
      設楽浩志
    • Journal Title

      Exp.Anim.

      Volume: 59 Pages: 99-103

    • NAID

      10027852751

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  • [Journal Article] Global imaging of mitochondrial morphology in tissues using transgenic mice expressing mitochondrially targeted enhanced green fluorescent protein2010

    • Author(s)
      設楽浩志
    • Journal Title

      Experimental Animals 59(1)

      Pages: 99-103

    • NAID

      10027852751

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      Cao, L., 設楽浩志(Equal Contribution)
    • Journal Title

      PLoS Genetics 5(12)

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      Korea-Japan Symposium on Protein Metabolism
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      Fukuoka, Japan(招待講演)
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      設楽浩志
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      174th ENMC International Workshop
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      The Netherlands, Naarden
    • Year and Date
      2010-03-21
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      設楽浩志
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      174th ENMC International Workshop
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      The Netherlands, Naarden
    • Year and Date
      2010-03-20
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  • [Presentation] Deletions and maternal age in mice2010

    • Author(s)
      設楽浩志
    • Organizer
      174th ENMC International Workshop
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      The Netherlands, Naarden
    • Year and Date
      2010-03-20
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      設楽浩志
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      第57回日本実験動物学会総会
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      京都
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  • [Presentation] マウスにおけるmtDNAの遺伝様式2010

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      設楽浩志、米川博通
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      日本植物学会第74回大会
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      春日井、愛知県(招待講演)
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      南阿蘇、熊本県
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  • [Presentation] Mitochondrial disease therapy by Tfam over expression in a mouse model system.2010

    • Author(s)
      西山哲史
    • Organizer
      7^<th> ASMRM & 10^<th> J-mit
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
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  • [Presentation] ミトコンドリア形態解析ツールとしてのmtGFP-Tgマウスの有用性2009

    • Author(s)
      島貫碧
    • Organizer
      第9回日本ミトコンドリア学会年会
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      東京都・東京大学
    • Year and Date
      2009-12-18
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  • [Presentation] ミトコンドリアボトルネック効果はmtDNAコピー数の減少が原因ではない2009

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      設楽浩志
    • Organizer
      第9回日本ミトコンドリア学会年会
    • Place of Presentation
      東京都・東京大学
    • Year and Date
      2009-12-17
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  • [Presentation] Gene therapy of mitochondrial diseases in a mouse model2009

    • Author(s)
      設楽浩志
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      第32回日本分子生物学会年会
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      神奈川県・パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2009-12-12
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  • [Presentation] マウス初代培養細胞におけるミトコンドリア速度解析2009

    • Author(s)
      設楽浩志
    • Organizer
      第56日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      埼玉県・大宮ソニックシティー
    • Year and Date
      2009-05-15
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  • [Presentation] mtGFP-Tgマウス組織におけるミトコンドリア形態学的解析2009

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      島貫碧
    • Organizer
      第56日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      埼玉県・大宮ソニックシティー
    • Year and Date
      2009-05-15
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  • [Book] 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール2011

    • Author(s)
      米川博通(編集)
    • Total Pages
      671
    • Publisher
      Life-Science Information Center(LIC)
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  • [Book] 外来性ミトコンドリア導入によるミトノンドリアDNAヘテロプラズミーマウス系統の樹立(生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール)2011

    • Author(s)
      設楽浩志(分担執筆)
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      Life-Science Information Center (LIC)
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  • [Book] 卵子学

    • Author(s)
      設楽浩志
    • Publisher
      京都大学学術出版会(印刷中)
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      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rinshoken.or.jp/LAS/

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      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rinshoken.or.jp/data/pdf_r/yonekawa-hr.pdf

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rinshoken.or.jp/data/pdf_r/shitara-hr.pdf

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      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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