2019 Fiscal Year Research-status Report
The significance of a DRP hetero-oligomer in the fission of Entamoeba mitosomes.
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18K07096
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
牧内 貴志 東海大学, 医学部, 講師 (80587709)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 寄生虫 / 赤痢アメーバ / 原虫 / ミトコンドリア / ミトコンドリア関連オルガネラ / マイトソーム / ダイナミン関連タンパク質 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイトソームは、赤痢アメーバ（Entamoeba histolytica）の生存と感染能獲得に重要な特殊化したミトコンドリアである。申請者らは「ヒトのミトコンドリアではdynamin-related GTPase protein（DRP）であるDrp1のホモ複合体が実行する膜の切断を、E. histolyticaマイトソームではEhDrpAおよびEhDrpBによって構成されたヘテロ複合体が実行する」というオルガネラの分裂メカニズムにおいても特殊化を見いだした。本研究では、この「１種類で可能なはずの作業をわざわざ２種類で行う」という一見では非合理的に思えるシステムの成立要因の解明を目指す。
令和元年度は、平成３０年度に引き続き仮説「マイトソームサイズへの適応」を検証するための実験を主に行った。組換えEhDrpAおよびEhDrpB（rEhDrpAおよびrEhDrpB）を用いたこれまでのin vitro複合体形成実験から、リング状のrEhDrpBホモ複合体の観察に成功し、その外径および内腔径を計測した結果、約31nm（n = 153）および約13nm（n = 45）であった。現在までにrEhDrpAホモ複合体の確認は未達成であるが、rEhDrpAおよびrEhDrpBの混在下で複合体形成を試みた結果、上述のサイズとは異なる径を示した。これらの結果は、ホモ複合体およびヘテロ複合体間でリング状の構造に違いが存在する可能性を示唆しているのかもしれない。仮説「ステージ転換時のマイトソームの分裂制御」の検証実験に関しては、Entamoeba invadensのDrpA、DrpB1、およびDrpB2を認識可能な抗体を調整した。一方、EhDRPが結合するリン脂質の探索を行い、それらを用いてプロテオリポソームの形成実験を行ったが、球状のリポソームが形態変化を起こす像は観察できなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和元年度中に完了予定であったin vitro でのrEhDrpAホモ複合体の観察が未達成であり、rEhDrpBホモ複合体やマイトソームの外径および収縮部位のサイズとの比較が未達成であるため。E. histolyticaマイトソームの分裂収縮部位の測定に関しては、目標数の100検体に達していないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和２年度は、令和元年度までに準備が完了したE. invadensを用いたステージ転換時のマイトソームの分裂とDRPヘテロ複合体との関連性の検証を優先的に行う予定である。また、rEhDrpAを用いたin vitro複合体形成の条件検討も継続して行う予定である。
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| Causes of Carryover |
令和元年度に予定していた免疫電子顕微鏡法による解析の外注費用が発生しなかったため。令和元年度の繰越金に関しては、免疫電子顕微鏡法による解析の外注費用や試薬・器具の購入費として使用する予定である。令和元２年度分に関しては、申請時の内容で概ね使用する予定である。
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