2014 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリア分裂因子Ｄｒｐ１のメチル化修飾による細胞機能制御機構の解析
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24510304
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
山本 雄広 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (50383774)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | メチル化 / ミトコンドリア / Drp1 / Gfer / メチオニン代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）Drp1のフォールディングに重要であると考えられるタンパク質Gfer（growth factor, augmentation of liver regeneration）がPRMT1によってアルギニンメチル化修飾を受けることが分かったが今年度はその局在について検討した。Gferは元来ミトコンドリアの膜間腔に局在するタンパク質であるが、修飾部位特異的抗体を用いた解析からメチル化型Gferは細胞質に存在することが分かった。
（２）チオグリコネートで誘引した腹腔マクロファージ分化モデルを用いた実験から、炎症性マクロファージへ分化させた際に、含硫アミノ酸代謝酵素シスタチオニンβ合成酵素（CBS）の発現上昇に相関してDrp1の発現上昇が認められた。一方、メチオニン/コリン欠乏培地にて培養し、メチオニン代謝活性を低下させたマクロファージでは対照群に比べDrp1の発現誘導が有意に低下していることが分かった。この結果は他の培養細胞株においても認められたことから、メチオニン代謝変動は、従来報告されている翻訳後修飾制御以外に、Drp1の発現制御にも重要な役割を果たすことが明らかになった。
（３）（２）の実験において、マクロファージを炎症型および組織修復型に分化させた際にそれぞれDrp1の発現レベルが異なることがわかった。またこれらの細胞に安定同位体標識化合物を用いたフラックス解析から、Drp1の発現レベルの高い炎症型マクロファージでは解糖系が亢進しているのに対し、Drp1が低発現で融合した長いミトコンドリアを多く含む組織修復型マクロファージではTCA回路や脂肪酸代謝などミトコンドリアをプラットフォームとする代謝系が活性化されていることが分かった。このように細胞内のメチオニン代謝が翻訳後修飾のみならず、Drp1の発現制御にも関与することが明らかとなり、ミトコンドリアの形態制御が細胞内のエネルギー代謝の嗜好性（解糖系 vs TCA回路、電子伝達系）を規定する要因である可能性が示唆された。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Impacts of CD44 knockdown in cancer cells on tumor and host metabolic systems revealed by quantitative imaging mass spectrometry.2015
Author(s)
Ohmura M, Hishiki T, Yamamoto T, Nakanishi T, Kubo A, Tsuchihashi K, Tamada M, Toue S, Kabe Y, Saya H, and Suematsu M
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Journal Title
Nitric Oxide
Volume: 46
Pages: 102-113
DOI
Peer Reviewed
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