2009 Fiscal Year Annual Research Report

早期に細胞死をもたらす突然変異のミトコンドリアDNA欠失生成のメカニズム

Research Project

Project/Area Number	20570001
Research Institution	Saitama University
Principal Investigator	井上弘一 Saitama University, 大学院・理工学研究科, 教授 (60114203)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中秀逸埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90202431) 畠山晋科学分析支援センター, 講師 (00396665)
Keywords	ミトコンドリア / 短寿命
Research Abstract	ミトコンドリアDNAの欠失を伴い、早期に成長を停止するmus-10変異株の原因遺伝子の働きとミトコンドリアゲノム維持機構の関係を明らかにすることが本研究の目的である。この遺伝子がコードするMUS10タンパク質はF-boxを含んでおり、タグを付加したMUS10タンパク質、およびF-box領域を欠損したタンパク質を発現させる系を構築した。その結果、MUS10タンパク質のF-boxが、ミトコンドリアの形状と、短寿命の形質に関与することが示された。F-Boxに関連するSCF複合体については、SCON1タンパク質との会合を酵母の系により証明し、CUL1タンパク質との会合は免疫沈降により明らかにした。このことは、ミトコンドリアの融合・分裂に関与して。26Sプロテアソームによるタンパク質の分解が関与することが予想できる。短寿命を示すsen遺伝子の突然変異について、FGSC(Fungal Genetics Stock Center)より入手したノックアウト株(ハイグロマイシン耐性株)との掛け合わせにより、精密な遺伝子地図を作成し、クローニングに近づいた。この領域を含むコスミドライブラリーをsen変異株に導入したところ、部分的に短寿命を相補した。さらにこの領域におけるノックアウトライブラリーについて解析し、MMS感受性を示さないノックアウト株を除外、それ以外については、遺伝子配列を解析して、その配列比較によりクローニングを試みる。sen変異株について、共焦点レーザー顕微鏡によるミトコンドリアの観察を行なったが、形状は野生型とほとんど同じであった。このことからmus-10遺伝子は異なる機構によって、sen遺伝子はミトコンドリアの安定化に寄与していることが考えられる。