2010 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリアの遺伝的ボトルネック形成機構の解析と疾患との関連
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22570009
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
曹 麗琴 独立行政法人理化学研究所, 動物変異動態解析技術開発チーム, 国際特別研究員 (60399475)
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| Keywords | ミトコンドリア / ボトルネック / ミトコンドリア分離 / 遺伝病 |
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| Research Abstract |
ミトコンドリア変異は様々な遺伝病の原因となり得ることが知られている。ミトコンドリア変異の世代間の伝達様式を調べるために、ヘテロプラスミック(2種の異なるミトコンドリアDNAを持つ)マウス系統を用いた解析を試みた。
まず、このマウス系統の複数の個体の各組織で2種のミトコンドリアゲノムの解析を行い、どちらか一方のタイプが生殖系列で選択を受けない、ということを確認した。したがって、この系統は世代間のミトコンドリアDNAの分離様式を研究するための好個の材料であることが確かめられた。次に単一の生殖細胞において2種のミトコンドリアゲノムの存在比を計測する方法を確立した、これにより,生殖細胞発生の様々なステージにおけるミトコンドリアDNAの遺伝子型の推移を調べることが可能となった。
疾患細胞においては、ミトコンドリアの数や形態、分布様式が異なるものと考えられる。疾病状態にある細胞・組織中のミトコンドリア動態を生きたマウス個体で解析することは、病態の進行に係るミトコンドリアの関与や疾病の治療法の開発に関して新しい知見を与えるものと期待される。しかし.個体レベルの生体イメージングは脈動や拍動による画像のぶれが障害となり、ミトコンドリアのような細胞内小器官を観察するのは非常に困難であった。そこで、体内臓器を保定し、生体の動きによるぶれを低減するための安定器具を考案した。これにより、ミトコンドリアや自食胞などの細胞内小器官の動態をリアルタイムでイメージングすることが可能となり、自食胞の形成過程や異なる生理的条件におけるレポーター遺伝子発現を生きたマウス個体の肝臓、膵臓、腎臓で観察することに成功した。これは、生きたマウス個体の内部臓器細胞における細胞内構造を定量的にイメージングした世界初の例である(投稿中)。
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