| Project/Area Number |
22K20637
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
ITO Naoki 学習院大学, 理学部, 研究員 (20965834)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ミトコンドリア / ユビキチン修飾 / ユビキチンリガーゼ / 脱ユビキチン化 / 鉄代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
ミトコンドリアユビキチンリガーゼMITOLの結合候補タンパク質を探索した結果、ミトコンドリア以外で機能するタンパク質や脱ユビキチン化酵素が同定された。本研究ではMITOLの新規基質および脱ユビキチン化酵素との相互作用解析を行い、ミトコンドリアにおけるユビキチン修飾の生理的意義と作用の異なるユビキチン修飾の使い分け機構の解明を目的とする。さらに、ミトコンドリア上で起きるユビキチンシグナルを包括的に理解するために、MITOLのユビキチン化基質の新たなスクリーニング法を構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Mitochondria play a pivotal role not only in ATP production but also as a relay station for various intracellular signal transductions. In this study, we concentrated on MITOL, a major mitochondrial ubiquitin ligase, with the primary objective of elucidating the physiological role of ubiquitination and the mechanism of ubiquitin chain addition with different actions. The analysis indicated that MITOL plays a role in maintaining respiratory capacity by facilitating iron supply to mitochondria through ubiquitination of HMOX2 in the endoplasmic reticulum. Additionally, it was observed that MITOL may collaborate with the deubiquitinating enzyme OTUD4 to determine the type of ubiquitin chain to be added to Parkin.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
MITOLが小胞体上のHMOX2を介してヘム分解を促進し、ミトコンドリアへの鉄供給を制御するという発見は、これまで不明瞭だった鉄供給機構の解明にとどまらず、ミトコンドリアをハブとしたオルガネラ連携の新たな事例ともなり、ミトコンドリア、小胞体、生命金属研究の発展に寄与すると考えられる。また、MITOLとOTUD4の解析結果は様々な場所で起こるユビキチン修飾に共通した普遍的課題であるユビキチン鎖の種類の使い分け、決定因子の謎を解決する糸口となる。
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