2013 Fiscal Year Research-status Report
Ｎｅｃｄｉｎ－Ｓｉｒｔ１複合体によるミトコンドリア制御機構
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25830053
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長谷川 孝一 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教 (20546783)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ニューロン / ミトコンドリア / 神経保護 / 神経変性疾患 / ROS / 神経発生 / パーキンソン病 |
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| Research Abstract |
ミトコンドリアは細胞におけるエネルギーの生産工場と例えられる重要な細胞内小器官である。これらミトコンドリアの機能破綻はアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患との関連性が近年、注目されている。本研究対象であるnecdinやSirt1はニューロンにおいて複合体を形成し、ニューロンの生存維持に極めて重要な役割を果たす事をこれまでに見いだしている。平成２５年度はミトコンドリア機能のマスター因子であり、かつ、Sirt1の脱アセチル化活性の基質であるPGC-1αに注目し、これら３者の分子メカニズムの解明を目指した。申請時までに、PGC-1αとnecdinを共発現させるとPGC-1αの発現が増大する事を見いだしていたが、これがPGC-1αのユビキチン化による分解の抑制を介したものかを検討した。PGC-1αのユビキチンE3リガーゼであるRnf34をクローニングし、検討した結果、３者は安定的な複合体を形成するが、necdinはRnf34のユビキチン化活性を極めて強力に阻害した。この事により、necdinはPGC-1αの安定化に関与し、その活性を正に調整している可能性が見いだされたため、PGC-1αによるミトコンドリアの生合成に対するnecdinの効果を検討した。検討はnecdin欠損マウスを野生型と比較する事で行った。ミトコンドリアを構成する蛋白質やミトコンドリア量、または、ミトコンドリアDNAを定量的に検討した結果、necdin欠損マウスにおいて有意にこれらの量が減少していた。これらの事からnecdinは、PGC-1αを介しミトコンドリアの生合成を促進している事が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要で述べた様に、necdinとPGC-1αにおける分子メカニズムの解析は計画通り進行し、達成する事が出来た。一方で、Sirt1を介した脱アセチル化に関する検討に関しては、期待されるPGC-1αの活性化制御の調節機構の結果が得られなかった。しかし、様々な実験手法を用いてミトコンドリアを量的に定量する事が出来、necdinがミトコンドリアの生合成を正に調節する事を示唆するデータを数多く得る事が出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２５年度の研究実績から、necdinはPGC-1αの安定化を介しミトコンドリアの生合成を促進する事が示唆された事から、この生理学的意義の検討を中心に研究を進める予定である。当初の研究計画にあるように、電気生理学的解析や電子顕微鏡を用いた解析を行う事を中心にし、necdinにおけるミトコンドリア制御機構の解明を試みる予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成２５年度は研究計画通り、概ね期待される結果が得られたが、今後の実験計画において、いくつかの抗体の購入や受託解析を計画する事となった。これらの支出は２０から３０万程度の概算が立てられたため、次年度の予算に加える事で、無理の無い予算執行計画が立てられる事を考慮した。
平成２５年度の研究成果が期待される以上の結果が得られ、当初の計画以上の実験の実施が期待出来る事となった。この計画の中で一部、受託解析や複数の実験材料の購入が必要となり、次年度使用額にある金額をそれらに充てる事を予定している。
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