1996 Fiscal Year Annual Research Report

突然変異ミトコンドリアDNA導入によるミトコンドリア病の病態モデルマウスの作製

Research Project

Project/Area Number	06557040
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	林純一筑波大学, 生物科学系, 助教授 (60142113)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	後藤雄一国立精神神経センター, 神経研究所・微細構造研究部, 室長 (20225668) 埜中征哉国立精神神経センター, 武蔵病院・臨床検査部, 部長 (80040210)
Keywords	mtDNA / ミトコンドリア遺伝子疾患 / mtDNA導入 / ミトコンドリアノックアウトマウス / 疾患モデルマウス
Research Abstract	突然変異mtDNAのマウス細胞株への導入法の確立、さらには突然変異mtDNA導入マウス系統の樹立は急務となっているが、従来の方法ではDNAを核には導入できてもミトコンドリアには導入することができない。従って、ミトコンドリアノックアウトマウスの作製には、突然変異を持つマウスmtDNAと、マウスの培養細胞株からmtDNAが完全に削除された細胞株(マウスρ^ο細胞株)の樹立が必須である。このような背景の中で、これまで不可能と考えられてきた「マウス突然変異mtDNAを導入したミトコンドリアノックアウトマウスの作製」という本申請の目標が、以下にまとめたような今年度の成果により、かなり現実性の高いものになってきたといえる。 (1)現在当研究室で保管されている50種以上のマウスの培養細胞を様々な薬剤で処理した後、サザン法やPCR法を用いてmtDNAの様々な欠失や点突然変異を持った細胞株をスクリーニングしたところ、4.5kbの大規模な欠失突然変異を持つmtDNAを30%の割合で含むマウス繊維芽細胞株の樹立に成功した。今後、この細胞を再クローン化することにより、より突然変異の多いクローンを分離する予定である。 (2)マウス培養細胞を様々な薬剤で処理することによってmtDNAを完全に失ったρ^ο細胞の樹立に成功した。 (3)多様な欠失や点突然変異やが蓄積しているとされる老化したマウスの脳から、シナプス部分(シナプトソーム)を単離し、これをポリエチレングリコールを用いて、マウスρ^ο細胞に融合させる事により、生体からmtDNAが直接導入された融合細胞(cybrids)を作製した。今後は(3)のcybridsより欠失や点突然変異を大量に持った細胞をクローニングし、このような細胞及び(2)で分離した細胞から単離したミトコンドリアをマウス受精卵に導入してミトコンドリアノックアウトマウス系統を樹立する予定である。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Kimiko Inoue: "Mutant mtDNA at 1555 S to G in 125 rRNA gene and hypersusceptibility of mitochondrial translation to streptomycin can be co-transferred to ρο HeLa cells" Biochem.Biophys.Res.Commun.223. 496-501 (1996)
[Publications] Aki Soejima: "Mitochondrial DNA is requied for regulation of glucose-stimulated insulin secretion in a mouse pancreatic beta cell line,MIN6" J.Biol.Chem.271. 26194-26199 (1996)
[Publications] Sadamitsu Asoh: "Expression of the apoptosis-mediator Fas is enhanced by dysfunctional mitochondria" J.Biochem.120. 600-607 (1996)
[Publications] Daisaku Takai: "The interorganellar interaction between distinct human mitochondria with deletion mutant mtDNA from a patient with mitochondrial disease and with HeLa mtDNA" J.Biol.Chem.272. 6028-6033 (1997)
[Publications] Yasuo Kagawa: "Gene therapy of mitochondrial diseases using human cytoplasts" Gene Therapy. 4. 6-10 (1997)
[Publications] 林純一: "老化にともなうミトコンドリア呼吸機能障害に関係するのは核ゲノムがミトコンドリアゲノムか?" 生体の科学. 47. 565-569 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

突然変異ミトコンドリアDNA導入によるミトコンドリア病の病態モデルマウスの作製

Principal Investigator

林 純一 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (60142113)

Research Products

[Publications] Kimiko Inoue: "Mutant mtDNA at 1555 S to G in 125 rRNA gene and hypersusceptibility of mitochondrial translation to streptomycin can be co-transferred to ρο HeLa cells" Biochem.Biophys.Res.Commun.223. 496-501 (1996)

[Publications] Aki Soejima: "Mitochondrial DNA is requied for regulation of glucose-stimulated insulin secretion in a mouse pancreatic beta cell line,MIN6" J.Biol.Chem.271. 26194-26199 (1996)

[Publications] Sadamitsu Asoh: "Expression of the apoptosis-mediator Fas is enhanced by dysfunctional mitochondria" J.Biochem.120. 600-607 (1996)

[Publications] Daisaku Takai: "The interorganellar interaction between distinct human mitochondria with deletion mutant mtDNA from a patient with mitochondrial disease and with HeLa mtDNA" J.Biol.Chem.272. 6028-6033 (1997)

[Publications] Yasuo Kagawa: "Gene therapy of mitochondrial diseases using human cytoplasts" Gene Therapy. 4. 6-10 (1997)

[Publications] 林 純一: "老化にともなうミトコンドリア呼吸機能障害に関係するのは核ゲノムがミトコンドリアゲノムか?" 生体の科学. 47. 565-569 (1996)

林純一筑波大学, 生物科学系, 助教授 (60142113)

[Publications] 林純一: "老化にともなうミトコンドリア呼吸機能障害に関係するのは核ゲノムがミトコンドリアゲノムか?" 生体の科学. 47. 565-569 (1996)