2014 Fiscal Year Annual Research Report
哺乳動物におけるミトコンドリア・ダイナミクスの分子基盤解析
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26291032
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小柴 琢己 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70403970)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 利雄 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (60201208)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / 形態調節 / 酵素機能 / 細胞内シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命機能の根幹に位置するミトコンドリアは、細胞質全体に管状の網様構造を形成・分布し、融合と分裂を絶えず繰り返す動的なオルガネラである。この「ミトコンドリア・ダイナミクス」の破綻は、生命の高次機能にさまざまな影響を及ぼすことが知られており、特にヒトでは多数の疾患の発症とも深く関わっている。本研究の目的は、未だ解明されていない点の多いミトコンドリア・ダイナミクスの素過程（動き、融合・分裂、修飾調節など）を、分子レベルで明らかにすることにある。本研究の推進により、これまでその生理的な重要性のみがクローズアップされてきたこの現象を、ミクロ（分子）とマクロ（個体）の両面から理解できることが期待できる。
そこで本研究では、未だ解明されていない点の多いミトコンドリア・ダイナミクスの素過程を分子レベルで明らかにすることを目的し、ミトコンドリア・ダイナミクスを次のような三つの素過程（①運動、②融合・分裂、及び③修飾調節）に大別し、その各過程で中心的な役割を担うタンパク質の構造機能解析を行い、それら分子マシナリーの構造基盤を構築する。当該年度では、主に③に関わる遺伝子破壊マウスの作製を中心に、研究分担者である奈良女子大学・渡邊教授と共に研究を進めた。その結果、破壊する遺伝子を基にしたベクターの作製、ES細胞への導入、その後の薬剤によるセレクションも無事成功し、サザンブロット法による選別で、目的の遺伝子破壊を確認した。現在、それらを基にキメラマウスの作製まで成功しており、今後、ヘテロマウスの作製を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では、ミトコンドリア・ダイナミクスの生理的な意義を理解するために、その現象に関わる分子群の作用機序の理解、及び個体レベルでの役割を調べる両面からの研究を計画している。該当年度は、特に個体解析を進める上で必須の遺伝子破壊マウスの作製を中心に進めた。当初の予定より早くキメラマウスの作製までに至り、今後はそれらマウスを用いて最終的に遺伝子破壊マウスの誕生まで進めていく。また、それ以外の細胞株の樹立や、機能解析を進めていく上での組換えタンパク質の作製も順調に行われており、現時点において当初の計画以上の進展が見られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述、ミトコンドリア・ダイナミクスに関わる分子群の解析を分子、細胞、及び個体レベルで進めていく。特に、ミトコンドリア・ダイナミクスの生理的な役割で、ウイルスに対する細胞内の免疫応答への影響を解析していくために、目的ウイルスの準備も進めていく。
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| Causes of Carryover |
計画研究内で計上していた消耗費が次年度以降の実験で必要になったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
抗体や培養細胞用の消耗費を次年度購入予定。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Influenza A virus protein PB1-F2 translocates into mitochondria via Tom40 channels and impairs innate immunity2014
Author(s)
Yoshizumi, T., Ichinohe, T., Sasaki, O., Otera, H., Kawabata, S., Mihara, K., and #Koshiba, T.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 5
Pages: 4713
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Loss of Miro1-directed retrograde mitochondrial movement results in a novel murine model for neuron disease2014
Author(s)
Nguyen, T.T., Oh, S.S., Weaver, D., Lewandowska, A., Maxfield, D., Schuler, M.H., Smith, N.K., Macfarlane, J., Saunders, G., Palmer, C.A., Debattisti, V., Koshiba, T., Pulst, S., Feldman, E.L., Hajnóczky, G., and Shaw, J.M.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: 111
Pages: E3631-E3640
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The N-terminal Arg residue is essential for autocatalytic activation of a lipopolysaccharide-responsive protease zymogen2014
Author(s)
Kobayashi, Y., Shiga, T., Shibata, T., Sako, M., Maenaka, K., Koshiba, T., Mizumura, H., Oda, T., and Kawabata, S.
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 289
Pages: 25987-25995
DOI
Peer Reviewed
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