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Analysis of mitochondrial response zone involved in innate immunity

Publicly Offered Research

Project AreaToward an integrative understanding of functional zones in organelles
Project/Area Number 18H04863
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionFukuoka University (2019)
Kyushu University (2018)

Principal Investigator

小柴 琢己  福岡大学, 理学部, 教授 (70403970)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsミトコンドリア / 抗ウイルス自然免疫 / PHB2 / MAVS / CLPB / 抗ウイルス免疫 / 分子基盤解析 / ストレス応答
Outline of Annual Research Achievements

細胞内でのエネルギー工場とよばれるミトコンドリアは、融合と分裂を繰り返す動的なオルガネラである。近年、ミトコンドリアの新たな生理機能としてRNAウイルスに対する自然免疫が周知されてきた。この自然免疫では、ウイルス感染後の細胞内シグナル伝達反応がミトコンドリアの外膜上で行われる。本研究では、抗ウイルス自然免疫におけるミトコンドリアの関わりに着目し、一連のシグナル伝達におけるプラットフォームとしての役割以外の「潜在的なミトコンドリアの活性と免疫応答との繋がり」を分子基盤に即して解明することを目的とした。最終年度は、ミトコンドリア内膜、及び外膜領域における免疫応答ゾーンの解析を中心に行った。
最終年度は、ミトコンドリア内膜の形成に関わるタンパク質(PHB2)の抗ウイルス自然免疫(MAVSシグナル)における役割の解明に迫った。まず初めに、PHB2と特異的に結合し、MAVSシグナルの調節分子として機能する因子を網羅的に探索したところ、ミトコンドリア膜間スペースに局在するCLPBを同定した。CLPBのノックダウン細胞では、MAVSシグナルが著しく抑制され、PHB複合体も不安定であることが確認できた。次に、CLPBがPHB2と外膜タンパク質であるMAVSをどのように繋いでいるのかを探るために、これら三者全てと結合する新たな分子探索を行った。その結果、AKAP1とATAD3Aと呼ばれる二つのミトコンドリアタンパク質を発見することが出来た。その後の生化学的な実験により、AKAP1はミトコンドリア外膜に、またATAD3Aはミトコンドリア内膜を貫通するトポロジーであることが明らかになった。これら因子の発現抑制実験でもMAVSシグナルは抑制されていたことからも、PHB2はミトコンドリアを介した自然免疫応答ゾーンの中心的な分子であることを明らかにすることが出来た。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] The microRNAs miR-302b and miR-372 regulate mitochondrial metabolism via the SLC25A12 transporter, which controls MAVS-mediated antiviral innate immunity.2020

    • Author(s)
      Yasukawa K, Kinoshita D, Yaku K, Nakagawa T, Koshiba T.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 295(2) Issue: 2 Pages: 444-457

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.010511

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural Basis of Mitochondrial Scaffolds by Prohibitin Complexes: Insight into a Role of the Coiled-Coil Region2019

    • Author(s)
      Yoshinaka Takahiro、Kosako Hidetaka、Yoshizumi Takuma、Furukawa Ryo、Hirano Yu、Kuge Osamu、Tamada Taro、Koshiba Takumi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 19 Pages: 1065-1078

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.08.056

    • NAID

      120006959760

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influenza A virus M2 protein triggers mitochondrial DNA-mediated antiviral immune responses2019

    • Author(s)
      Moriyama Miyu、Koshiba Takumi、Ichinohe Takeshi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 4624-4624

    • DOI

      10.1038/s41467-019-12632-5

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mass spectrometry-based methods for analysing the mitochondrial interactome in mammalian cells2019

    • Author(s)
      Koshiba Takumi、Kosako Hidetaka
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 167 Issue: 3 Pages: 225-231

    • DOI

      10.1093/jb/mvz090

    • NAID

      120006959753

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  • [Journal Article] ミトコンドリアと抗ウイルス自然免疫シグナル2019

    • Author(s)
      小柴 琢己
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 37 Pages: 145-151

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  • [Journal Article] Two Conserved Amino Acids within the NSs of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Phlebovirus Are Essential for Anti-interferon Activity2018

    • Author(s)
      Moriyama Miyu、Igarashi Manabu、Koshiba Takumi、Irie Takashi、Takada Ayato、Ichinohe Takeshi
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 92 Issue: 19

    • DOI

      10.1128/jvi.00706-18

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  • [Journal Article] Herpes Simplex Virus 1 VP22 Inhibits AIM2-Dependent Inflammasome Activation to Enable Efficient Viral Replication.2018

    • Author(s)
      Maruzuru Y, Ichinohe T, Sato R, Miyake K, Okano T, Suzuki T, Koshiba T, Koyanagi N, Tsuda S, Watanabe M, Arii J, Kato A, Kawaguchi Y.
    • Journal Title

      Cell Host Microbe.

      Volume: 23 Issue: 2 Pages: 254-265

    • DOI

      10.1016/j.chom.2017.12.014

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ミトコンドリアを介した自然免疫応答2018

    • Author(s)
      小柴琢己
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 265 Pages: 1101-1107

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  • [Presentation] Structural basis of mitochondrial scaffolds by prohibitin complexes2019

    • Author(s)
      Takumi Koshiba
    • Organizer
      The 16th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine
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  • [Presentation] Structure-function analysis of the prohibitin complexes in mitochondria2019

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      小柴 琢己
    • Organizer
      第71回 日本細胞生物学会大会
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  • [Presentation] ミトコンドリアにおける自然免疫応答ゾーンの解析2019

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      小柴 琢己
    • Organizer
      第92回 日本生化学会大会
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  • [Presentation] ミトコンドリアを介した抗ウイルス自然免疫2019

    • Author(s)
      小柴 琢己
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] Mitochondrial-mediated antiviral innate immunity in mammals2018

    • Author(s)
      Takumi Koshiba
    • Organizer
      The 15th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mitochondrial-mediated antiviral innate immunity in mammals2018

    • Author(s)
      Takumi Koshiba
    • Organizer
      The 3rd Asian Invertebrate Immunity Symposium 2018
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sci.fukuoka-u.ac.jp/lab/chem/koshiba/

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  • [Remarks] 福岡大学研究者情報

    • URL

      https://resweb2.jhk.adm.fukuoka-u.ac.jp/FukuokaUnivHtml/info/7556/R108J.html

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      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~koshiba/

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      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2025-11-21  

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