2016 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリアタンパク質分解機構の破綻を指標にした疾病・老化マーカーの探索
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15H03096
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松島 雄一 九州大学, 医学研究院, 助教 (20571342)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬戸山 大樹 九州大学, 大学病院, 助教 (30550850)
内海 健 九州大学, 医学研究院, 准教授 (80253798)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアマトリクスには加齢に伴い異常タンパク質の蓄積が見られることが知られている。このような異常タンパク質の蓄積はミトコンドリア機能低下の指標となりうる可能性がある。本研究はミトコンドリアマトリクス内のタンパク質分解機能に着目し、この分解機構の解析を行うとともに、この分解機能の低下により蓄積するタンパク質が与える影響についても解析を行うこと、またこれら蓄積タンパク質が疾病や老化のマーカーとなり得る可能性についても検討することを目的とする。本研究はヒト細胞とショウジョウバエ細胞を用いて解析を行なった。
前年度はsiRNA法により各ミトコンドリアマトリクス局在プロテアーゼ（Lon、ClpXP、m-AAA）の機能低下細胞を作成し解析しLon及びClpXPの特異的基質と考えられるタンパク質の蓄積を確認した。今年度も引き続きこれらタンパク質を質量分析装置や抗体などを用いて同定した。また、これらプロテアーゼの変異型を発現させドミナントネガティブ法による機能低下細胞も作成し、siRNA法と同様の結果を得た。またこれら蓄積タンパク質がミトコンドリア機能に与える影響について解析を行った。ミトコンドリアは独自のゲノムを持ち、そこにコードされたタンパク質はミトコンドリアマトリクス内で翻訳されるが、LonやClpXPの阻害により蓄積したタンパク質は、このミトコンドリアゲノムの遺伝子発現に負の影響を与えることが判明した。特にショウジョウバエの細胞ではミトコンドリアマトリクス内のRNA結合タンパク質DmLRPPRC1の増加が、ミトコンドリア翻訳を負に制御していることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各ミトコンドリアマトリクス局在プロテアーゼ機能低下細胞の作製と、LonとClpXPの特異的基質の探索については順調に進んでいる。m-AAAの特異的基質に関しては未だ同定されていないが、その他の実験については、ほぼ当初の目的通り進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ミトコンドリアマトリクス局在プロテアーゼの破綻が与える影響について解析を行う。またこれら蓄積タンパク質が疾病や老化のマーカーとなり得る可能性についても検討する。
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[Journal Article] Serum depletion induced cancer stem cell-like phenotype due to nitric oxide synthesis in oncogenic HRas transformed cells.2016
Author(s)
Monji, K., Uchiumi, T., Hoshizawa, S., Yagi, M., Matsumoto, T, Y., Setoyama, D., Matsushima, Y., Gotoh, K., Amamoto, R., and Kang, D.
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Journal Title
Oncotarget
Volume: 7
Pages: 75221-75234
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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