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哺乳動物ミトコンドリアの融合・分裂の分子機構とその生理機能

Research Project

Project/Area Number 22687015
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Cell biology
Research InstitutionKurume University

Principal Investigator

石原 直忠  Kurume University, 教授 (10325516)

Project Period (FY) 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000)
Fiscal Year 2011: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2010: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywordsミトコンドリア / 膜融合 / 膜分裂 / 膜ダイナミクス / オルガネラ
Research Abstract

ミトコンドリアは細胞内で融合と分裂を繰り返しながらその形態を維持している。この形態は細胞応答・分化・病変に伴い変化することは知られていたが、その分子機構は長らく注目・解析されてこなかった。我々は哺乳動物のミトコンドリア融合・分裂に機能するGTPase群とその関連因子を同定・解析しその基盤理解を進めてきた。今回、分裂因子Drp1のCre-LoxPを用いた条件特異的欠損マウスを構築し、様々な組織・発生時期におけるDrp1の要求性を解析することで、哺乳動物個体での発生・組織における生理機能の解析を行った。まず全身性にDrp1を欠損するマウスを構築したところ、胎生期に致死となっていることから、Drp1は初期発生において必須の機能を持っていることが明らかになった。神経特異的な欠損マウスを構築すると、生後直後に致死となっていた。この時、神経変性及び神経細胞死が観察された。このマウス胎児より初代神経培養細胞を構築すると、カルシウム依存的な細胞死が顕著に誘導されること、シナプス形成不全となることが明らかになった。一方、肝細胞特異的な欠損マウスを構築したが、このマウスは生育することが可能であり、また細胞死の誘導も観察されなかった。さらにこの肝細胞の細胞増殖を詳細に観察したところ、野生型のマウスと同様に細胞が増加しミトコンドリアも増殖可能であることが分かった。これらの結果から、Drp1に依存したミトコンドリアの分裂は組織によってそれぞれ異なる固有の機能を持っていることが明らかになった。

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Parkin mediates proteasome-dependent protein degradation and rupture of the outer mitochondrial membrane.2011

    • Author(s)
      S.R.Yoshii, ら
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: (in press)

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ミトコンドリアの融合・分裂と哺乳動物の発生・分化2010

    • Author(s)
      石原直忠
    • Journal Title

      細胞工学

      Volume: 29 Pages: 443-447

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      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] 特集を読むまえに「基礎の基礎」2010

    • Author(s)
      石原直忠
    • Journal Title

      細胞工学

      Volume: 29 Pages: 418-422

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] ミトコンドリアダイナミクス-その生理的意義とメカニズム-2010

    • Author(s)
      石原直忠
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 232 Pages: 659-664

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] ミトコンドリアの膜構造制御とその生理機能2010

    • Author(s)
      石原直忠
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 82 Pages: 39-42

    • NAID

      10026300246

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanism and physiological roles of mitochondrial fusion and fission proteins in mammalian cells2011

    • Author(s)
      Naotada Ishihara
    • Organizer
      UCL-JSPS international Symposium, Mitochondria-from the fundamental aspects to medical importance-
    • Place of Presentation
      University College London, London
    • Year and Date
      2011-02-10
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  • [Presentation] 哺乳動物ミトコンドリアのダイナミックな形態制御とその生理機能2010

    • Author(s)
      石原直忠, ら
    • Organizer
      BMB2010
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド、神戸
    • Year and Date
      2010-12-09
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  • [Presentation] Regulation and roles of mitochondrial fusion and fission in mouse development2010

    • Author(s)
      Naotada Ishihara
    • Organizer
      International G-COE Symposium, Morphogenesis and Signaling-From Proteins, Organelles to Organisms-
    • Place of Presentation
      Univ of Hyogo, Hyogo
    • Year and Date
      2010-11-09
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanism and physiological roles of mitochondrial fusion and fission proteins in mammalian cells2010

    • Author(s)
      Naotada Ishihara
    • Organizer
      International Symposium on Protein Community
    • Place of Presentation
      Hotel Nikko Nara, Nara
    • Year and Date
      2010-09-15
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  • [Presentation] Parkin依存的ミトコンドリア分解の超微細構造解析2010

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      岸千絵子, ら
    • Organizer
      BMB2010
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド、神戸
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  • [Presentation] パーキン依存的な傷害ミトコンドリア分解にはオートファジーとプロテアソームが関与する2010

    • Author(s)
      吉井紗織, ら
    • Organizer
      BMB2010
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド、神戸
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Mammalian Atg2s associate with autophagic isolation membrane and lipid droplet, and are essential for autophagosome formation2010

    • Author(s)
      Anoopkumar Gopi Velikkakath, ら
    • Organizer
      BMB2010
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド、神戸
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  • [Presentation] Regulation and physiological roles of mitochondrial fission in mammalian cells2010

    • Author(s)
      Naotada Ishihara, ら
    • Organizer
      The 7th Conference of the Asian Society of Mitochondrial Research and Medicine
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Congress Center, Fukuoka
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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