ミトコンドリアDNAのヘテロプラスミー維持と遺伝における膜ダイナミクスの役割
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21K06080
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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 43030:Functional biochemistry-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小笠原 絵美 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (70778274)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ミトコンドリアDNA / ヘテロプラスミー / ミトコンドリアダイナミクス |
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| Outline of Research at the Start |
変異型mtDNAの存在比率（変異率）の上昇は、ミトコンドリア病をはじめ多様な疾患の原因となる。しかし、mtDNAの細胞質遺伝の根源的理解は十分に進んでおらず、変異率の上昇機構は不明である。本研究計画では、ミトコンドリアの動的特性に着目し、「mtDNAの配置・分布」や「ミトコンドリアの融合・分裂」による変異率の制御機構を解析する。ヘテロプラスミー制御の分子基盤を構築することで、多コピー存在するmtDNAの中から、複製・維持されていくmtDNAの選別と遺伝の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳動物細胞では単一細胞内に数百から数千コピーのミトコンドリアDNA (mtDNA) が存在しており、mtDNAに変異が導入されると細胞内は正常型mtDNAと変異型mtDNAの混在するヘテロプラスミーと呼ばれる状況になる。この時、変異型mtDNAの割合（変異率）がある一定値を超えて高くなることでミトコンドリア機能が低下することが知られており、様々な疾患との関連が知られている。また、ミトコンドリアは融合・分裂を活発に繰り返しており、その形態変化はミトコンドリアの機能制御を始め様々な細胞機能の維持に重要である。本研究では「ミトコンドリアの融合・分裂」やそれに伴う「mtDNAの配置・分布」を含むミトコンドリアの動的特性に着眼したヘテロプラスミーの制御機構の解析を行っており、mtDNAの選別と遺伝様式の解明を目指している。
今年度は、ミトコンドリア膜の動態変化による変異率の制御、つまりmtDNAの細胞質遺伝に果たす役割の統合的な理解が進み、特に変異率制御に大きな影響を与える因子の同定に至った。また、mtDNAの配置・分布の制御がヘテロプラスミーにおけるミトコンドリアの機能制御に重要であることが明らかになり、その主要な因子の同定とその分子機構の解析を進めることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、前年度までの解析により得られた候補因子の詳細な解析によりヘテロプラスミー制御における主要な因子の同定と分子機構の一端を明らかにすることができ、さらに、申請当時に予期しなかった知見の解析も進み、概ね当初の目的通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、ミトコンドリアの膜の動態変化とmtDNAの配置・分布の変化が変異率を制御する分子機構の詳細な解析を進め、どのようにmtDNA分子種を選別していくのかを明らかにする。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
