2021 Fiscal Year Annual Research Report
Insights on the mechanism of mitochondrial diseases
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19H03436
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
北 潔 長崎大学, 熱帯医学・グローバルヘルス研究科, 教授 (90134444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲岡 健ダニエル 長崎大学, 熱帯医学研究所, 准教授 (10623803)
小笠原 絵美 大阪大学, 理学研究科, 助教 (70778274)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア病 / 呼吸鎖 / 酸化的リン酸化 / 代謝経路 / 代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、2020年度に引き続き2019年度に作製したpTurbo-AOXとpTurbo-TbASCT、pTurbo-TcASCTそれぞれの解析用プラスミドを発現させたHeLa細胞の機能解析を進めた。AOX発現細胞については2020年度に検討した条件に基づきAntimycin A（複合体III阻害剤）耐性細胞群の培養を行い、細胞外フラックスアナライザーを用いた酸素消費速度（OCR）の測定を行った。その結果、OCRはAntimycin A添加により全く阻害されず、AOX特異的阻害剤であるAscofuranone添加により完全に阻害された。以上より、呼吸鎖経路の阻害剤を用いてミトコンドリアの機能破綻を誘導したHeLa細胞においてAOXが機能することが示された。一方ASCT発現細胞については、まずセレクションマーカーであるG418に加えOligomycin A（複合体V阻害剤）処理条件下で培養することでセレクションを行った。フラックスアナライザーを用いてこの細胞群のOCRを測定した結果、完全なOligomycin A耐性を示した。FCCP（脱共役剤）とAntimycin A添加に対してはコントロール細胞と同じ表現型を示したため、酸化的リン酸化の他のステップがATP産生とは独立的に正常に機能していることが示唆された。また、同細胞群のOligomycin A処理条件下におけるATP産生量を測定したところ、野生型HeLa細胞（Oligomycin A未処理）細胞群と同等量のATPが産生された。Oligomycin A処理条件下でのATP産生がASCTにより維持されることが示された。
各種阻害剤を用いてミトコンドリア病と同様な状況を設定した環境下において、AOXとASCTは「呼吸鎖」と「ATP合成」をそれぞれレスキューし、HeLa細胞の生存を維持させることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Identification of 3,4-Dihydro-2H,6H-pyrimido[1,2-c][1,3]benzothiazin-6-imine Derivatives as Novel Selective Inhibitors of Plasmodium falciparum Dihydroorotate Dehydrogenase2021
Author(s)
Endah Dwi Hartuti, Takaya Sakura, Mohammed S. O. Tagod, Eri Yoshida, Xinying Wang, Kota Mochizuki, Rajib Acharjee, Yuichi Matsuo, Fuyuki Tokumasu, Mihoko Mori, Danang Waluyo, Kazuro Shiomi, Tomoyoshi Nozaki, Shinjiro Hamano, Tomoo Shiba, Kiyoshi Kita, and Daniel Ken Inaoka
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 22
Pages: 7236~7250
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Biochemical Studies of Mitochondrial Malate: Quinone Oxidoreductase from Toxoplasma gondii2021
Author(s)
Rajib Acharjee, Keith K. Talaam, Endah D. Hartuti, Yuichi Matsuo, Takaya Sakura, Bundutidi M. Gloria, Shinya Hidano, Yasutoshi Kido, Mihoko Mori, Kazuro Shiomi, Masakazu Sekijima, Tomoyoshi Nozaki, Kousuke Umeda, Yoshifumi Nishikawa, Shinjiro Hamano, Kiyoshi Kita, and Daniel K. Inaoka
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 22
Pages: 7830~7845
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Weak O2 binding and strong H2O2 binding at the non-heme diiron center of trypanosome alternative oxidase2021
Author(s)
Sotaro Yamasaki, Mitsuo Shoji, Megumi Kayanuma, Vladimir Sladek, Daniel Ken Inaoka, Yuichi Matsuo, Tomoo Shiba, Luke Young, Anthony L Moore, Kiyoshi Kita, Yasuteru Shigeta
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Journal Title
Biochimica et Biophysica Acta - Bioenergetics
Volume: 1862
Pages: 148356~148364
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Co-crystal structure analysis of Ferulenol derivatives in complex with human dihydroorotate dehydrogenase: a therapeutic target for cancer cells living under tumor microenvironment2021
Author(s)
Mohammed S. O. Tagod, Takaya Sakura, Eri Amalia, Takahiro Sasagawa, Osumi Yukiko, Matsui Hiroki, Masuda Ayuna, Yukiko Miyazaki, Tomoo Shiba, Hiroyuki Saimoto, Kiyoshi Kita, Daniel Ken Inaoka
Organizer
第94回日本生化学会大会
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[Presentation] Biochemical studies of mitochondrial malate:quinone oxidoreductase from Toxoplasma gondii2021
Author(s)
Acharjee R., Talaam K. K., Hartuti E. D., Matsuo Y., Sakura T., Gloria B. M., Hidano S., Kido Y., Mori M., Shiomi K., Sekijima M., Nozaki T., Umeda K., Nishikawa Y., Hamano S., Kita K. and Inaoka D. K.
Organizer
日本生体エネルギー研究会第47回討論会
