2021 Fiscal Year Annual Research Report
オートファジーとは異なるミトコンドリアのリソソーム分解メカニズムの発見とその意義
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20K20305
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
荒川 博文 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (70313088)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 液-液相分離 / 液滴 / membrane-less organelles / ミトコンドリア / p53 / がん抑制 / 代謝反応制御 / カルジオリピン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Mieapは天然変性領域（以下IDR）を有するタンパク質であり、ミトコンドリア内へ液滴を形成することが明らかになった。この液滴はミトコンドリア内膜上におけるカルジオリピン代謝を区画化・促進する膜のないオルガネラ（非膜オルガネラ）として機能することを明らかにした。Mieapタンパク質は両親媒性タンパク質の性質を有し、細胞内でバイオサーファクタントとしての働きを有している。さらにタンパク質のC末端側約半分は疎水領域であり、かつ２箇所の陽性荷電のアミノ酸クラスター部位を見出した。Mieapタンパク質はFat blot assayで、カルジオリピン（以下CL）と特異的結合を示した。このことからMieapは強く負に荷電したミトコンドリア特異的脂質であるCLと、２箇所の陽性荷電領域及び疎水性領域を介して結合している可能性が示唆された。一方でN末端半分は親水領域であり、２箇所のcoiled-coil領域（以下CC）と３箇所のIDRを認めた。このことからMieapはN末領域のCCとIDRでCL代謝酵素と結合している可能性が示唆された。以上の結果から、MieapはC末領域でCL代謝の基質となる脂質と強く結合し、一方N末領域でCL代謝酵素と緩く結合することでCL代謝の連続反応を制御していると考えられる。CLはミトコンドリア内膜特異的な脂質であり、多くのミトコンドリアタンパク質と結合して、それらの足場となり、機能の発現に重要な役割を果たしている。そのためCLの量的及び質的な異常は、多くのミトコンドリアタンパク質の機能異常を引き起こし、ミトコンドリア機能異常の原因となり、様々な疾患や病的状態を誘発する。Mieapによる非膜オルガネラ形成を介したCL代謝制御はオートファジーやプロテオスタシスに続く第３のミトコンドリア品質管理機構であると考えられる。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] MIEAP, a p53-downstream gene, is associated with suppression of breast cancer cell proliferation and better survival.2021
Author(s)
Futamura M, Tokumaru Y, Takabe K, Arakawa H, Asano Y, Mori R, Mase J, Nakakami A, Yoshida K.
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Journal Title
American Journal of Cancer Research
Volume: 11
Pages: 6060, 6073
Peer Reviewed / Open Access
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