2018 Fiscal Year Annual Research Report
Intramitochondrial transport and metabolism of phospholipids
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16K07354
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
久下 理 九州大学, 理学研究院, 教授 (30177977)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リン脂質 / ホスファチジルセリン / ホスファチジルエタノールアミン / ホスファチジン酸 / カルジオリピン / ミトコンドリア / 輸送 / 代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアは、外膜と内膜の二重の生体膜で囲まれており、それら生体膜は、リン脂質のカルジオリピン（CL）とホスファチジルエタノールアミン（PE）を豊富に持つ。酵母と哺乳動物のミトコンドリアには、ホスファチジン酸（PA）からCLを生合成する一連の酵素群とPEを合成するホスファチジルセリン（PS）脱炭酸酵素が存在する。しかしこれら酵素は、ミトコンドリア内膜の内層あるいは外層に局在するため、これら酵素によるCLとPEの生合成には、その合成原料となるPAあるいはPSがそれぞれ生合成された場所からミトコンドリア外膜に輸送され、さらにそれに引き続く外膜横断輸送と内膜への輸送や内膜横断輸送が必要である。しかしこれまで、ミトコンドリア内でのリン脂質輸送機構は、ほとんど理解されておらず、当該輸送因子としては、外膜から内膜へPAを選択的に輸送する酵母のUps1-Mdm35複合体が同定されているのみであった。
本研究では、平成28年度、Ups1のホモログであるUps2が、PSのミトコンドリア外膜から内膜への輸送に関与することを明らかにした。また、Ups2が関与するPS輸送は、呼吸活性が高いミトコンドリアで選択的に活性化されることも明らかにした。
平成29年度は、ミトコンドリアのPEレベルが低下するとUps1-Mdm35に依存しない未解明のCL合成経路が活性化され、この新規経路にミトコンドリア内膜タンパク質のFmp30、Mdm31、及びMdm32が関与することを明らかにした。
平成30年度は、ミトコンドリア外膜に局在するチャネルタンパク質ポーリンの一つであるPor1が、Mdm31及びMdm35の両者と特異的に結合し、Ups1依存と非依存の両者のCL合成経路を制御することを示唆する結果を得た。
これらの研究成果は、細胞生物学・生化学の発展に大きく貢献するものである。
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Research Products
(5 results)
