Research Project
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ミトコンドリアは我々の体のエネルギーを生産する細胞内小器官であり、分裂と融合を繰り返す「ミトコンドリアダイナミクス」によって品質(機能)を保っている。ミトコンドリア心筋症患者細胞のミトコンドリア形状を調べたところ、複数の細胞株で共通する特殊なミトコンドリアダイナミクス異常を見つけた。本研究は、患者線維芽細胞-疾患iPSC成熟心筋細胞の研究から、ミトコンドリア心筋症の遺伝子変異に起因するミトコンドリアダイナミクス異常がミトコンドリア心筋症の病態基盤であることを証明する。また、この特殊なミトコンドリア形状異常を指標とした創薬探索がミトコンドリア心筋症に応用できるかを検討する。
Mitochondrial functions are regulated in various ways, one of which is through the modulation of mitochondrial morphology. By observing fibroblasts derived from mitochondrial cardiomyopathy, we discovered an abnormal swollen morphology in some mitochondria, which we named Mito-Ball. We investigated its physiological significance. Mito-Balls were found to contain high levels of ATP and ROS, with a structure suggesting aggregation of the matrix and internal mitochondrial components. We also identified methods to reduce the presence of these structures. Future experiments using mice are anticipated to develop therapies using Mito-Balls as indicators.
ミトコンドリアの機能異常はアルツハイマー病・肥満・糖尿病・ 不妊など多岐にわたる疾患の病態基盤であると考えられている。今回観察されたMito-Ballは遺伝子変異箇所などによらず広範な細胞で観察されるもので、Mito-Ballはミトコンドリア障害においてユビキタスな現象であると考えられる。このことから、Mito-Ballに着目した研究成果はミトコンドリアを原因とする多くの病気の病態解明・治療法確立に役立つ知見になることが期待される。
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Cell
Volume: 186 Issue: 22 Pages: 4920-4935
10.1016/j.cell.2023.08.031
Genes
Volume: 14 Issue: 10 Pages: 1876-1876
10.3390/genes14101876
Mol Genet Metab Rep
Volume: 34 Pages: 100951-100951
10.1016/j.ymgmr.2022.100951
Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences
Volume: 377 Issue: 1864 Pages: 20210325-20210325
10.1098/rstb.2021.0325
https://www.jichi.ac.jp/saisei/publication.html
