2022 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリアの内外を結ぶリン酸化シグナルによるストレス応答制御機構の解明
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20K07032
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
武田 弘資 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (10313230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷村 進 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (90343342)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / ストレス応答 / タンパク質リン酸化 / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞傷害性ストレスにさらされた細胞では、ミトコンドリアはATP産生によって細胞の生存を支える通常の機能を失い、逆に細胞死へのシグナルを積極的に発信する。よって、ミトコンドリアの機能低下の程度を的確に感知し、それに見合った適切な情報をミトコンドリア内外の分子や他のオルガネラに伝える必要がある。我々は、その機構を担う分子としてPGAM5に着目して研究を進めてきた。我々はまず、ユビキチンリガーゼParkin を発現した HeLa 細胞に脱共役剤 CCCPを処理してマイトファジーを誘導すると、その初期に起こるミトコンドリアの外膜破壊に伴って切断型 PGAM5 がミトコンドリアから放出されることを見出した。初年度には、マイトファジーの過程で切断された PGAM5 の一部が核に移行し、pre-mRNA 選択的スプライシングやmRNAの核外輸送の調節因子として知られるSRm160 のリン酸化レベルを調節することを示した。次年度はPGAM5がマイトファジーの進行に与える影響について検討した結果、マイトファジーの過程でミトコンドリアから放出されたPGAM5はリソソームの活性を抑制することを明らかにした。よって、PGAM5はマイトファジーをネガティブフィードバック的に制御し、ミトコンドリアストレスに対する細胞応答を制御していることが示唆された。最終年度においては、ミトコンドリアダイナミクスへのPGAM5の寄与を明らかにすることを目的に、ディープラーニングを活用したオルガネラ形態解析ツールを新たに開発した。そのツールを用いてPGAM5 KO細胞のミトコンドリア形態を解析したところ、定常状態（非ストレス状態）においても野生型細胞との形態の違いが認められた。よって、PGAM5はミトコンドリアダイナミクスの調節を介してミトコンドリアストレスに対する細胞応答の制御に関わることが強く示唆された。
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[Journal Article] Thrombocytopenia Syndrome virus (SFTSV) multi-target compound extracted from the culture broth of marine microbe.2023
Author(s)
Urata, S., Takouda, J., Watanabe, Y., Sakaguchi, M., Sakurai, Y., Inahashi, Y., Iwatsuki, M., Yasuda, J., Tanaka, Y., and Takeda, K.
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Journal Title
Front. Virol.
Volume: 2
Pages: 1064265
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Marine-derived microbes and molecules for drug discovery.2022
Author(s)
Tanaka, Y., Nishikawa, M., Kamisaki, K., Hachiya, S., Nakamura, M., Kuwazuru, K., Tanimura, S., Soyano, K. and Takeda, K.
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Journal Title
Inflamm. Regener.
Volume: 42
Pages: 18
DOI
Peer Reviewed
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