2000 Fiscal Year Annual Research Report

真正粘菌の老化と短命死に係わるミトコンドリアゲノム損傷の分子細胞形態学的研究

Research Project

Project/Area Number	11440242
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	河野重行東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70161338)
Keywords	真正粘菌 / 変形体 / 寿命 / 短命死 / ミトコンドリア / ゲノム損傷 / 一本鎖切断 / 機能不全
Research Abstract	本研究課題は以下の4つの研究実施計画からなる.本年度は最終年度となるため,これまで蓄積したデータをまとめ,それぞれの研究実施計画を完成させるよう努力した. I)変形体寿命株の確立:多数の変形体株を作出し,寿命を4つのカテゴリー(超短命,短命,通常,長寿)に分類した.また,これら4種の寿命の株のそれぞれを複数回の交配しても,安定して超短命あるいは短命になる交配組合せを見出すことができた.さらに,ヘミン含有量の少ない貧鉄培地を用いて,鉄分不足がミトコンドリア機能の減退を招き結果として変形体の寿命を短縮することを明らかにした. II)老化進行とミトコンドリアゲノム損傷:真正粘菌のmtDNAは生体内で部位特異的な一本鎖切断を受けていることを明らかにした.こうしたミトコンドリアゲノム損傷と変形体の老化との関係を,サザンハイブリダイゼーション法とプライマーエクステンション法を用いて,塩基配列レベルで詳細に検討し,老化進行にともなって部位特異的一本鎖切断の頻度が上昇することを明らかにした. III)ゲノム損傷とミトコンドリア形態・機能不全の検出:変形体の老化進行にともなうミトコンドリアの機能変化を,酸素消費量を経時的に測定することでモニターした.その結果,変形体の酸素消費量は,超短命,短命,通常,長寿株いずれにおいても老化とともに暫時減少しており,ミトコンドリアの機能不全が老化振興とともに起こっていることを明らかにした. IV)ゲノム損傷誘導によるミトコンドリアの形態・機能不全と短命死:mFプラスミドの導入により,ミトコンドリアゲノムの高頻度組換えを誘発できる.mFプラスミドを導入したアメーバ株を交配することで,超短命(通常ほぼ1年の寿命が30〜60日程度になってしまう)な変形体株を単離した.こうした株のほとんどで,mFプラスミドが介在するミトコンドリアゲノム高頻度組換えが起こっており,この高頻度組換えによって誘起されるミトコンドリアゲノム損傷が短命化の原因であろうと推定できた.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Abe,T.: "In vitro DNA fragmentation of mitochondrial DNA caused by single-stranded breakage related to macroplasmodial senescence of the true slime mold, Physarum polycephalum."Curr.Genet.. 37. 125-135 (2000)
[Publications] Takahar,M.: "Isolation, charachterization, and chromosomal mapping of an ftsZ gene from the unicellular primitive red alga Cyanidium caldarium RK-1."Curr.Genet.. 37. 143-151 (2000)
[Publications] Sakurai,R.: "In vitro conformation of mitochondrial DNA revealed by pulsed-field gelelectrophoresis in the true slime mold, Physarum polycephalum."DNA Res.. 7. 83-91 (2000)
[Publications] Miyazawa,Y.: "Organellar protein synthesis controls amyloplast formation independent of starch syntheses gene expression."Cytologia. 65. 435-442 (2000)
[Publications] Yamamoto,M.: "Evolutionary relationships among multiple modes of cell division in the genus Nannochloris (Chloropyta) revealed by genome size, actin gene multiplicity, and phylogeny."J.Phycol.. 37. 1-15 (2001)
[Publications] Takano,H.: "The complete DNA sequence of the mitochondrial genome of Physarum polycephalum."Mol.Gen.Genet.. 264. 539-545 (2001)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

真正粘菌の老化と短命死に係わるミトコンドリアゲノム損傷の分子細胞形態学的研究

Principal Investigator

河野 重行 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70161338)

Research Products

[Publications] Abe,T.: "In vitro DNA fragmentation of mitochondrial DNA caused by single-stranded breakage related to macroplasmodial senescence of the true slime mold, Physarum polycephalum."Curr.Genet.. 37. 125-135 (2000)

[Publications] Takahar,M.: "Isolation, charachterization, and chromosomal mapping of an ftsZ gene from the unicellular primitive red alga Cyanidium caldarium RK-1."Curr.Genet.. 37. 143-151 (2000)

[Publications] Sakurai,R.: "In vitro conformation of mitochondrial DNA revealed by pulsed-field gelelectrophoresis in the true slime mold, Physarum polycephalum."DNA Res.. 7. 83-91 (2000)

[Publications] Miyazawa,Y.: "Organellar protein synthesis controls amyloplast formation independent of starch syntheses gene expression."Cytologia. 65. 435-442 (2000)

[Publications] Yamamoto,M.: "Evolutionary relationships among multiple modes of cell division in the genus Nannochloris (Chloropyta) revealed by genome size, actin gene multiplicity, and phylogeny."J.Phycol.. 37. 1-15 (2001)

[Publications] Takano,H.: "The complete DNA sequence of the mitochondrial genome of Physarum polycephalum."Mol.Gen.Genet.. 264. 539-545 (2001)

河野重行東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70161338)