ｐ３２遺伝子ノックアウトによる活性酸素産生、電子伝達系、サイトカイン産生の変化

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Signaling functions of reactive oxygen species
• Project/Area Number: 23117712
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 康 東天 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80214716)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: p32 / ミトコンドリア / ノックアウトマウス / 翻訳 / リボソーム

Outline of Annual Research Achievements

（１）組織特異的p32ノックアウトマウスの作製：組織特異的ノックアウトマウス（β細胞、心筋、血管内皮、神経）を作製を試み、去年度のβ細胞および神経細胞特異的ホモノックアウトマウスの誕生に加えて、薬剤誘導性の心筋特異的ＫＯマウス作製に成功した。神経特異的KOマウスは脳において著明な空胞形成を起こし8週齢までに大半が死亡した。心筋特異的マウスでは、薬剤誘導後に心不全を起こしている。血管内皮に関しては、まだ新生児のゲノム解析を継続している段階である。
（２）MEF細胞株とリコンビナント蛋白質を用いたｐ32機能解析：樹立したｐ32ノックアウトMEF細胞株を解析し、ミトコンドリアＤＮＡでコードされるサブユニットを含む電子伝達系の複合体I,III,IVの活性の激減と電子伝達系活性低下はミトコンドリア内における翻訳低下が原因であることを明らかにした。p32はミトコンドリアリボソームの小サブユニットと大サブユニットの安定的会合形成に必要であること、p32がミトコンドリア内RNAシャペロンとして働いていることを示唆する結果を得た。
（3）MEF細胞株を用いたサイトカイン発現解析：ｐ32ノックアウトMEF細胞を用いて、各種炎症性サイトカインならびにインターフェロンのmRNA量をRT-PCR法で定量し、いくつかの因子で産生増加を認めている。細胞内シグナル伝達経路解析し、ＡＭＰＫが持続的に活性状態にあることを見出した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] p32/gC1qR is indispensable for fetal development and mitochondrial translation: importance of its RNA-binding ability (2012)
  • Author(s): Yagi, M., Uchiumi, T., Takazaki, S., Okuno, B., Nomura, M., Yoshida, S., Kanki, T., Kang, D.
  • Journal Title: Nucleic acids research Volume: 40 Pages: 9717-9737
  • DOI: 10.1093/nar/gks774
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] mtSSB may sequester UNG1 at mitochondrial ssDNA and delay uracil processing until the dsDNA conformation is restored (2012)
  • Author(s): Wollen Steen, K., Doseth, B., M, P. W., Akbari, M., Kang, D., Falkenberg, M., Slupphaug, G.
  • Journal Title: DNA Repair (Amst) Volume: 11 Pages: 82-91
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arg 901 in the AE1 C-terminal tail is involved in conformational change but not in substrate binding (2012)
  • Author(s): Takazaki, S., Abe, Y., Yamaguchi, T., Yagi, M., Ueda, T., Kang, D., Hamasaki, N.
  • Journal Title: Biochimica et biophysica acta Volume: 1818 Pages: 658-665
  • DOI: 10.1016/j.bbamem.2011.11.019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of mitochondrial transcription factor a overexpression on motor neurons in amyotrophic lateral sclerosis model mice (2012)
  • Author(s): Morimoto, N., Miyazaki, K., Kurata, T., Ikeda, Y., Matsuura, T., Kang, D., Ide, T., Abe, K.
  • Journal Title: J Neurosci Res Volume: 90 Pages: 1200-1208
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ribonucleoprotein Y-box-binding protein-1 regulates mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) protein expression after serum stimulation through binding to OXPHOS mRNA (2012)
  • Author(s): Matsumoto, S., Uchiumi, T., Tanamachi, H., Saito, T., Yagi, M., Takazaki, S., Kanki, T., Kang, D.
  • Journal Title: The Biochemical journal Volume: 443 Pages: 573-584
  • DOI: 10.1042/BJ20111728
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Localization of mRNAs encoding human mitochondrial oxidative phosphorylation proteins, (2012)
  • Author(s): Matsumoto, S., Uchiumi, T., Saito, T., Yagi, M., Takazaki, S., Kanki, T., Kang, D.
  • Journal Title: Mitochondrion Volume: 12 Pages: 391-398
  • DOI: 10.1016/j.mito.2012.02.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mitophagy plays an essential role in reducing mitochondrial production of reactive oxygen species and mutation of mitochondrial DNA by maintaining mitochondrial quantity and quality in yeast, (2012)
  • Author(s): Kurihara, Y., Kanki, T., Aoki, Y., Hirota, Y., Saigusa, T., Uchiumi, T., Kang, D.
  • Journal Title: The Journal of biological chemistry Volume: 287 Pages: 3265-3272.
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.280156
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recombinant mitochondrial transcription factor A protein inhibits nuclear factor of activated T cells signaling and attenuates pathological hypertrophy of cardiac myocytes (2012)
  • Author(s): Fujino, T., Ide, T., Yoshida, M., Onitsuka, K., Tanaka, A., Hata, Y., Nishida, M., Takehara, T., Kanemaru, T., Kitajima, N., Takazaki, S., Kurose, H., Kang, D., Sunagawa, K.
  • Journal Title: Mitochondrion Volume: 12 Pages: 449-458
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein instability and functional defects caused by mutations of dihydro-orotate dehydrogenase in Miller syndrome patients (2012)
  • Author(s): Fang, J., Uchiumi, T., Yagi, M., Matsumoto, S., Amamoto, R., Saito, T., Takazaki, S., Kanki, T., Yamaza, H., Nonaka, K., Kang, D.
  • Journal Title: Bioscience reports Volume: 32 Pages: 631-639.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of TFAM-associated proteins in mitochondrial RNA metabolism (2012)
  • Author(s): Uchiumi, T., Kang, D.
  • Journal Title: Biochimica et biophysica acta Volume: 1820 Pages: 565-570
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mitochondrial Genomic Disintegrity and Age-Related Diseases (2012)
  • Author(s): Kang, D.
  • Journal Title: Anti-Aging Medicine Volume: 9 Pages: 201-206
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] he physiological role of mitophagy: new insights into phosphorylation events, (2012)
  • Author(s): Hirota, Y., Kang, D., Kanki, T.
  • Journal Title: International journal of cell biology Volume: 2012 Pages: 354914
  • DOI: 10.1155/2012/354914
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 臨床化学の魅力：自動化の先にあるもの（会長シンポジウム「臨床検査の再生と将来展望」） (2012)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第59回日本臨床検査医学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2012-11-29 – 2012-12-02
  • Invited
• [Presentation] 臨床検査項目標準コード（Jlac10）最新情報～今後の方向性（シンポジウム「臨床検査の医療情報」） (2012)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第32回日本医療情報学連合大会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2012-11-15 – 2012-11-17
  • Invited
• [Presentation] Rna-Binding Proteins Involved in Mitochondrial Proteins Synthesis, (2012)
  • Author(s): Kang, D.
  • Organizer: 7th International Symposium on Genomic Medicine of CCH (Joint Symposium of Taiwan Society for Mitochondrial Research and Medicine/
  • Place of Presentation: Taichung, Taiwan
  • Year and Date: 2012-10-26 – 2012-10-27
  • Invited
• [Presentation] ミトコンドリアゲノムの維持とヒトの疾患：活性酸素とtfamの意義（Ｗｓ「ミトコンドリアゲノムが制御する多様な生命現象」） (2012)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第84回日本遺伝学会大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2012-09-24 – 2012-09-26
  • Invited
• [Presentation] 老化におけるミトコンドリアとtfam（シンポジウム「身から出た錆：ミトコンドリアから長寿を科学する」） (2012)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第12回日本抗加齢医学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2012-06-22 – 2012-06-24
  • Invited
• [Presentation] 検査データの現状と課題（大会企画「医療情報データベースの特性と質」） (2012)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第16回日本医療情報学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2012-05-31 – 2012-06-02
  • Invited
• [Presentation] 日本版センチネルプロジェクトにおける標準化の課題Jlac10（Helicsチュートリアル「医療情報を二次利用するための標準化」 (2012)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第16回日本医療情報学会春季学術大会.
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2012-05-31 – 2012-06-02
  • Invited
• [Presentation] ミトコンドリアゲノムと酸化ストレス：Ｔｆａｍから見る細胞機能 (2012)
  • Author(s): 康 東天
  • Organizer: 第２２回生物試料分析科学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2012-05-10 – 2012-05-11
  • Invited
• [Presentation] Implications of Mitochondrial Oxidative Stress in Common Diseases, (2012)
  • Author(s): Kang, D.
  • Organizer: International symposium of mitochondrial biomedicine ASMRM Council Meeting.
  • Place of Presentation: Hangzhou, China
  • Year and Date: 2012-04-07 – 2012-04-08
  • Invited