2017 Fiscal Year Research-status Report
ミトコンドリア病における新たなミトコンドリア機能破綻機序の解明
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16K09973
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
木下 善仁 埼玉医科大学, 医学部, 非常勤講師 (20634398)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / ミトコンドリア病 / 疾患原因遺伝子 / アクチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリア病は、厚生労働省によって難病指定されており、ミトコンドリア機能異常を呈する難治性疾患である。小児科領域では特にミトコンドリア病の発症原因や罹患臓器は多岐に渡り、原因遺伝子等によっても病態発症機構が異なると考えられる。本研究では、これまでに全エクソーム解析を主とする遺伝子診断によって同定された原因候補遺伝子を詳細に解析し、これまでに明らかになっていなかった疾患発症機構を解明する。昨年度までにFLNA, FLNC, TOR1AIP1, CFTRなどが原因候補遺伝子としてみつかり、これらの遺伝子と疾患の関連に関しての検証を行った。すでに、昨年度FLNA, FLNC, TOR1AIP1については、株化細胞でCRISPR/Cas9システムにより遺伝子ノックアウトを行い、複数のノックアウト細胞を取得した。ノックアウト細胞におけるミトコンドリア機能の変化に関して解析を行い、ミトコンドリア機能の軽度低下を観察した。FLNA, FLNCは、共にfilaminというFアクチンを架橋するタンパクをコードしており、アクチン動態に関わることが知られている。これに着目し、細胞におけるアクチンとミトコンドリア動態を観察するため、Fアクチンとミトコンドリアの挙動を同時に観察する系を立ち上げた。CFTRについては、遺伝子診断の結果、CFTR変異を持つミトコンドリア病の２症例目を同定するに至った。2症例目でも肝臓組織におけるCFTRタンパク質の消失およびミトコンドリア遺伝子のND4の発現低下を明らかにした。CFTRは嚢胞性線維症の原因遺伝子として一般的に知られているが、本研究において初めてミトコンドリア病との関連を明らかにした。
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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
原因候補遺伝子をCRISPR/Cas9により遺伝子ノックアウトし、ミトコンドリア機能の異常を観察した。CFTRについては2症例目を同定し、論文投稿準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
FLNA, FLNC, TOR1AIP1の遺伝子ノックアウト細胞における、ミトコンドリアの機能変化をより詳細に解析する。FLNA, FLNCについては、Fアクチンの架橋に関わるため、アクチンとミトコンドリアの細胞内動態を詳細に観察する。また、TOR1AIP1は核膜維持に関わるため、ノックアウト細胞における核膜の変化を観察する。CFTRの研究については論文を投稿する。
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[Journal Article] Biallelic C1QBP Mutations Cause Severe Neonatal-, Childhood-, or Later-Onset Cardiomyopathy Associated with Combined Respiratory-Chain Deficiencies2017
Author(s)
Feichtinger RG, Olahova M, Kishita Y, Garone C, Kremer LS, Yagi M, Uchiumi T, Murayama K, Ohtake A, Rebelo-Guiomar P, Kohda M, Kang D, Mayr JA, Taylor RW, Okazaki Y, Minczuk M, Prokisch H et al
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Journal Title
The American Journal of Human Genetics
Volume: 101
Pages: 525～538
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Genetic background of Japanese patients with mitochondrial disorders2017
Author(s)
Kishita Y, Kohda M, Mizuno Y, Imai A, Nakaya A, Hirata T, Yatsuka Y, Borna NN, Harashima H, Murayama K, Ohtake A, Okazaki Y
Organizer
EUROMIT2017
Int'l Joint Research
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