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Exploratory research on the mitochondrial zone responsible for innate immunity

Publicly Offered Research

Project AreaToward an integrative understanding of functional zones in organelles
Project/Area Number 20H04914
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

小柴 琢己  福岡大学, 理学部, 教授 (70403970)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsミトコンドリア / トキソプラズマ原虫 / 自然免疫 / 相互作用解析 / 抗ウイルス自然免疫 / ストレス応答 / RNAウイルス / miRNA / MAVS / 感染症
Outline of Research at the Start

本研究は、本研究領域が目指す「ストレスに対してオルガネラ内に形成される機能領域の理解」の命題に対し、感染微生物(ストレス)とミトコンドリア(オルガネラ)をキーワードとして、自然免疫時に形成される応答ゾーンの発掘を目指す課題である。ミトコンドリアの機能不全は、疾患以外にも加齢や老化に伴って徐々に進行することも知られてきた。このような影響は、結果として病原性微生物に対する二次的な感染症への備えにも直結する。そのような観点からも、ミトコンドリアの免疫系におけるメカニズムの詳細が理解される意義は、創薬や感染症医療の周辺領域への波及効果が大きいと考える。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、本研究領域が目指す「ストレスに対してオルガネラ内に形成される機能領域の理解」の命題に対し、感染微生物(ストレス)とミトコンドリア(オルガネラ)をキーワードとして、自然免疫時に形成される応答ゾーンの発掘を目指す課題である。該当年度は、ミトコンドリアを介した自然免疫を理解する上で、宿主・ミトコンドリアと寄生虫(トキソプラズマ)との関連性に関する研究を行った。

トキソプラズマは世界人口の約三割程度が感染していると言われる寄生原虫であり、特に免疫不全患者が感染した際には致死性の脳症を引き起こし、妊婦では流産や新生児の水頭症などの先天性疾患を引き起こす危険性がある。重篤化したトキソプラズマ感染症の根治は現状では困難であり、新規治療法の開発が望まれるが、発症や感染拡大メカニズムの全容はあまり分かっていない。先行研究では、トキソプラズマが感染した細胞内において、宿主ミトコンドリアの一部がトキソプラズマ周辺に集積することが報告されている。本研究では、トキソプラズマと宿主ミトコンドリアの隣接ゾーンの解析を行った。帯広畜産大学・原虫病研究センターが保有するトキソプラズマのcDNAライブラリーを用いて、個別の原虫タンパク質とヒト培養細胞内のミトコンドリアとの相互作用を調べた結果、新規のミトコンドリア結合分子(MBP)を見出した。この外来タンパク質はミトコンドリア外膜に局在する脂質調節タンパク質と相互作用し、原虫とミトコンドリアとの隣接ゾーンに局在することが明らかになった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial reactive zones in antiviral innate immunity2021

    • Author(s)
      Yasukawa Kai、Koshiba Takumi
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      Volume: 1865 Issue: 3 Pages: 129839-129839

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2020.129839

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ミトコンドリアと免疫機能2021

    • Author(s)
      平田聖里菜、小柴琢己
    • Journal Title

      FOOD Style 21

      Volume: 25 Pages: 39-41

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [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
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influenza Virus-Induced Oxidized DNA Activates Inflammasomes2020

    • Author(s)
      Moriyama Miyu、Nagai Minami、Maruzuru Yuhei、Koshiba Takumi、Kawaguchi Yasushi、Ichinohe Takeshi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 23 Issue: 7 Pages: 101270-101270

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101270

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MAVS is energized by Mff which senses mitochondrial metabolism via AMPK for acute antiviral immunity2020

    • Author(s)
      Hanada Yuki、Ishihara Naotada、Wang Lixiang、Otera Hidenori、Ishihara Takaya、Koshiba Takumi、Mihara Katsuyoshi、Ogawa Yoshihiro、Nomura Masatoshi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 5711-5711

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19287-7

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitochondria: In the Cross Fire of SARS-CoV-2 and Immunity2020

    • Author(s)
      Burtscher Johannes、Cappellano Giuseppe、Omori Akiko、Koshiba Takumi、Millet Gregoire P.
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 23 Issue: 10 Pages: 101631-101631

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101631

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 抗ウイルス自然免疫におけるミトコンドリアの応答ゾーン2020

    • Author(s)
      錦織充広、小柴琢己
    • Journal Title

      福岡医学雑誌

      Volume: 111 Pages: 77-85

    • NAID

      120006890296

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ノンコーディングRNAによるミトコンドリア動態・代謝の調節2021

    • Author(s)
      小柴琢己
    • Organizer
      第20回 ミトコンドリア学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 質量分析法によるミトコンドリアタンパク質複合体の解析2021

    • Author(s)
      小柴琢己
    • Organizer
      第59回 日本生物物理学会年会
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      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] miRNAを介したミトコンドリアの機能制御2020

    • Author(s)
      小柴琢己
    • Organizer
      第93回 日本生化学会大会
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    • Invited
  • [Book] ミトコンドリアダイナミクス ~機能研究から疾患・老化まで~2021

    • Author(s)
      平田聖里菜、錦織充広、小柴琢己 ほか
    • Total Pages
      458
    • Publisher
      (株)エヌ・ティー・エス
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      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 小柴研究室

    • URL

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

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 福岡大学研究者情報

    • URL

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

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

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