病変型mtDNAの選別・浄化におけるマイトファジー関連膜動態の役割
Publicly Offered Research
| Project Area | Multidisciplinary research on autophagy: from molecular mechanisms to disease states |
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| Project/Area Number |
16H01209
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
石原 直忠 久留米大学, 分子生命科学研究所, 教授 (10325516)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
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| Keywords | ミトコンドリア / 品質管理 / 膜融合 / 呼吸 / 脂質 / 細胞・組織 / 蛋白質 / オルガネラ分裂 / mtDNA / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアは融合と分裂を介した動的な動きの中でその機能が維持されている。この動きはミトコンドリアの品質を管理し正常に機能させるために重要だと考えられているが、その制御の分子機構及び意義はまだ十分には理解されていない。そこで本研究では、ミトコンドリアダイナミクスの意義の再検討を行い、オートファジーを介したミトコンドリア品質管理の基本原理の理解を目指して研究を進めている。
これまでに、ミトコンドリアが失活すると内膜融合因子OPA1が分解され融合活性を失うことを見い出している。そこでOPA1のミトコンドリア品質管理への関与を詳細に解析した。OPA1をカイコ幼虫発現系を用いて発現させ、ミトコンドリア品質管理への関与を試験管内及び培養細胞を用いて詳細に調べたところ、カルジオリピンがOPA1による膜融合に必須であることを見出した。OPA1を持たないミトコンドリアは、正常なミトコンドリアと融合可能であること、即ちOPA1の抑制だけでは障害ミトコンドリアの選別・排除には不十分であることが明らかになった。これらの結果から、OPA1と膜脂質の両面の変化からミトコンドリア品質が検知・選別されていることがわかった。
さらに、オートファジー関連遺伝子Atgを用いて、ミトコンドリアの膜融合を検出する新たな実験系を構築した。その解析から、小胞体から漏出するカルシウムイオンがMfnによるミトコンドリア融合を抑制しすることで、ミトコンドリアがマイトファジー分解に効率よく導かれることがわかった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] D-Glutamate is metabolized in the heart mitochondria.2016
Author(s)
M. Ariyoshi, M. Katane, K. Hamase, Y. Miyoshi, M. Nakane, A. Hoshino, Y. Okawa, Y. Mita, S. Kaimoto, M. Uchihashi, K. Fukai, K. Ono, S. Tateishi, D. Hato, R. Yamanaka, S. Honda, Y. Fushimura, E. Iwai-Kanai, N. Ishihara, M. Mita, H. Homma, and S. Matoba.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 7
Issue: 1
Pages: 43911-43911
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Synaptic dysfunction, memory deficits and hippocampal atrophy due to ablation of mitochondrial fission in adult forebrain neurons.2016
Author(s)
B. Oettinghaus, J. Schulz, L. Restelli, C. Savoia, A. Schmidt, K. Schmitt, A. Grimm, L. Morè, J. Hench, M. Tolnay, A. Eckert, P. D'Adamo, P. Franken, N. Ishihara, K. Mihara, J. Bischofberger, L. Scorrano, S. Frank.
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Journal Title
Cell Death Differ.
Volume: 23
Issue: 1
Pages: 18-28
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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