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2019 Fiscal Year Annual Research Report

リン酸化を介したミトコンドリア品質管理の調節機構

Research Project

Project/Area Number 19K21195
Allocation TypeMulti-year Fund
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

川波 しおり (赤羽しおり)  立教大学, 理学部, 助教 (70793355)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2020-03-31
Keywordsミトコンドリア / ミトコンドリア品質管理 / リン酸化修飾 / MICOS / PINK1 / Parkin
Outline of Annual Research Achievements

障害が蓄積したミトコンドリアは、PINK1とParkinを介したミトコンドリア品質管理機構により、積極的に細胞から排除される。ミトコンドリア品質管理は生理的条件に応じて細胞側から様々な調節を受けていると考えられるが、その調節機構については明らかではなかった。これまでに研究代表者は、ミトコンドリア品質管理が細胞質のcAMP/PKAシグナル経路を介して調節されていることを明らかにした。そこで本研究では、リン酸化を介したミトコンドリア品質管理の調節機構の解明を行い、ミトコンドリア品質管理が細胞環境に応じて分子レベルでどの様に調節されているのか明らかにすることを目指した。
1)PKAはミトコンドリア内膜タンパク質MIC60をリン酸化することでミトコンドリア品質管理を負に制御することが分かっている。MIC60のリン酸化の分子機構を明らかにするために、MIC60の様々な変異体を用いて動物細胞における解析を行ったところ、MIC60の局在に応じてリン酸化の表現系が異なることがわかった。本成果は、オルガネラタンパク質のリン酸化の分子機構について新たな知見を与えると考えられる。
2)リン酸化を介したミトコンドリア品質管理の制御について生理的意義を明らかにするために、動物細胞におけるリン酸化MIC60の可視化を試みた。リン酸化MIC60を特異的に認識するモノクローナル抗体を作成し、免疫蛍光染色法によるリン酸化MIC60の細胞内局在の解析を行った。様々な条件について検討したところ、MIC60のリン酸化が促進される条件において細胞内におけるリン酸化体の可視化が可能になることがわかった。この条件をもとに、今後リン酸化MIC60の細胞内局在について解析を進める予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The mitochondrial inner membrane protein LETM1 modulates cristae organization through its LETM domain2020

    • Author(s)
      Nakamura Seiko、Matsui Aiko、Akabane Shiori、Tamura Yasushi、Hatano Azumi、Miyano Yuriko、Omote Hiroshi、Kajikawa Mizuho、Maenaka Katsumi、Moriyama Yoshinori、Endo Toshiya、Oka Toshihiko
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 3 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0832-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Regulation of mitochondrial quality control in response to cellular environment2019

    • Author(s)
      Shiori Akabane, Toshihiko Oka
    • Organizer
      日本生化学会大会
    • Invited
  • [Remarks] 立教大学理学部生命理学科 岡研究室

    • URL

      https://www2.rikkyo.ac.jp/web/oka_lab/index.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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