2008 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリア分裂に機能するGTPase、Drp1の細胞と個体における生理機能
| Project/Area Number |
20770155
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
|---|
Principal Investigator |
石原 直忠 Tokyo Medical and Dental University, 大学院・医歯学総合研究科, 助教 (10325516)
|
|---|
| Keywords | ミトコンドリア / 膜融合 / 膜分裂 / 膜ダイナミクス / オルガネラ |
|---|
| Research Abstract |
ミトコンドリアはダイナミックなオルガネラであり、細胞内で融合と分裂を頻繁に繰り返しながらその形態をダイナミックに変化させている。ミトコンドリアの融合は細胞内での酸素呼吸維持とミトコンドリアDNAの維持に必須であることが酵母遺伝学および哺乳動物のRNAi、マウス遺伝子欠損等により明らかにされている。一方、ミトコンドリアの分裂はドミナントネガティブ体発現とRNAiによる培養細胞を用いた解析から、アポトーシス進行に重要な機能を持つことが明らかになっている。ところが、これまで哺乳動物におけるミトコンドリア分裂の個体における生理機能はほとんど解析されていなかった。そのため今回本申請者らはミトコンドリア分裂因子Drp1の欠損マウス及び欠損細胞を構築し、培養細胞系及びマウス個体におけるミトコンドリア分裂の生理機能の解析を行った。ます、Drp1を欠損した繊維芽細胞系を構築しその解析を行った。Drp1欠損細胞はコントロール細胞と同様に増殖することが可能であり、また細胞分裂期にはミトコンドリアの分裂促進がおこらないまま、細胞分裂自体は進行・終了した。またミトコンドリア酸素呼吸活性にも差が見られず、さらにミトコンドリアDNAの量もほぼ正常型と同様であった。これらの結果からDrp1に依存したミトコンドリアの分裂は細胞機能に必須の反応でないことが明らかになった。一方、Drp1のヘテロ欠損マウス同士の交配をおこなったが、Drp1ホモ欠損マウスはうまれてくることはなかったことから、Drp1全身欠損マウスは胎生致死となることが明らかになった。さらにこの時、Drp1欠損マウス胎児の神経細胞ではアポトーシスの促進が観察された。このことから、Drp1に依存したミトコンドリアの分裂は、神経細胞の分化に機能することが明らかになった。
|
