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変異ミトコンドリアDNAを導入したトランスジェニックマウスの作製法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 04557012
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関日本医科大学 (1994)
自治医科大学 (1992-1993)

研究代表者

太田 成男  日本医科大学, 老人病研究所, 教授 (00125832)

研究分担者 林 純一  筑波大学, 生物科学系, 助教授 (60142113)
香川 靖雄  自治医科大学, 医学部, 教授 (30048962)
猪原 直弘  自治医科大学, 医学部, 助手 (60232576)
遠藤 仁司  自治医科大学, 医学部, 助手 (50221817)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
18,500千円 (直接経費: 18,500千円)
1994年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1993年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1992年度: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
キーワードミトコンドリア / トランスジェニックマウス / サイブリド / 呼吸鎖酵素 / パーティクルガン / 細胞融合 / 心筋症 / ミトコンドリア脳筋症 / タンパク質合成 / Alpers病 / 老化 / パーラィクルガン / ミトコンドリアDNA / ミトコンドリア胸筋症 / 遺伝子病 / 遺伝子導入 / 金属粒子 / 遺伝子銃
研究概要

ミトコンドリア(mtDNA)を細胞に導入する方法の開発で試みたのは、mtDNAを完全に除去した細胞EB8と核を除去した細胞質を融合させ細胞質のミトコンドリアをEB8に導入するという方法である。この方法によって、ミトコンドリア病の原因遺伝子と個人差である多型と区別することが可能になった。この方法の応用が可能になり、実用化できるようになったのは本研究の大きな進歩であった。この研究では、ヒト細胞を用いているためトランスジェニックマウスの作製はできないので限界があった。
もうひとつの試みは、mtDNA自身を細胞に導入する方法の開発である。この目的では金属粒子にmtDNAを結合させ、音速以上の速度で細胞内に打ち込む方法を試みた。EB8は酸化的リン酸化が欠損しているので、解糖系の基質であるグルコースなしでは生育できない。金属粒子を打ち込んで、グルコースなしで生育する細胞の出現を待つと、わずかながら生育してくる細胞が出現し、mtDNAが検出された。従って、新たにmtDなを導入する方法が発見された。しかしながら、再現性に問題があり、方法の確立という点では問題が残された。
トランスジェニックマウスを作製するには、mtDNAを完全に失った細胞を分離することが必要であるが、結果的には成功しなかった。このようなマウス細胞は世界の多くの研究室で試みられたが成功していない。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] 太田成男 他: "Gene structure of human mitochondrial ATP synthase g-subunit ; Tissue specificity produced by RNA splicing." J.Biol.Chem.268. 24950-24958 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田成男 他: "Accumulation of mtDNA with a mutation at position 3271 in tRNA-Leu (UUR) gene introduced from a MELAS patient to HeLa cells lacking mtDNA results in progressive inhibition of mitochondrial respiratory function." Biochem.Biophys.Res.Commun.197. 1049-1055 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田成男 他: "Content of mutant mitochondrial DNA and organ-dysfunction in a patient with a MELAS-subgroup of mitochondrial encephalomyopathies." J.Neurol.Sci.120. 174-179 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田成男 他: "Nuclear but not mitochondrial genome involvement in human age-related mitochondrial dysfunction." J.Biol.Chem.269. 6878-6883 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田成男 他: "Widespread tissue distribution of multiple mitochondrial DNA deletions in familial mitochondrial myopathy" Muscle and Nerve. 17. 741-746 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田成男 他: "Functional and morphological abnormalities of mitochondria in human cells containing mitochondrial DNA with pathogenic point mutations in tRNA genes." J.Biol.Chem.269. 19060-19066 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuda, C., Endo, H., Ohta, S.and Kagawa, Y.: "Gene structure of human mitochondrial ATP synthase g-subunit ; Tissue specificity produced by RNA splicing.categorization of patients in Long-Ter" J.Biol.Chem.268. 24950-24958 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, J-I., Ohta, S.Takai, D., Miyabayashi, S., Sakuta, R., Goto, Y-i., and Nonaka, I.: "Accumulation of mtDNA with a mutation at position 3271 in tRNA-Leu (UUR) gene introduced from a MELAS patient to HeLa cells lacking mtDNA results in progressive inhibition of mitochondrial respiratory function." Biochem.Biophys.Res.Commun.197 (3). 1049-1055 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraiwa, N., Ishii, A., Iwamoto, H., Mizusawa, H., Kagawa, Y., and Ohta, S.: "Content of mutant mitochondrial DNA and organ-dysfunction in a patient with a MELAS-subgroup of mitochondrial encephalomyopathies." J.Neurol.Sci.120. 174-179 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, J-I., Ohta, S., Kagawa, Y., Kondo, H., Kaneda, H., Yonekawa, H., Takai, D., and Miyabayashi, S.: "Nuclear but not mitochondrial genome involvement in human age-related mitochondrial dysfunction." J.Biol.Chem.269 (9). 6878-6883 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawashima, S., Ohta, S., Kagawa, Y., Yoshida, M., Nishizawa, M.: "Widespread tissue distribution of multiple mitochondrial DNA deletions in familial mitochondrial myopathy" Muscle and Nerve. 17. 741-746 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, J-I., Ohta, S., Kagawa, Y., Takai, D., Miyabayashi, S., Tada, K., Nonaka, I.: "Functional and morphological abnormalities of mitochondria in human cells containing mitochondrial DNA with pathogenic point mutations in tRNA genes." J.Biol.Chem.269, (29). 19060-19066 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J-I.Hayashi,S.Ohta, 他: "Nuclear but not mitochondrial genome involvement in human age-related mitochondrial dysfunction." J.Biol.Chem.269. 6878-6883 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Koike,S.Ohta 他: "Transcription of the MRP RNA gene in frog stage I oocytes requires a novel cis-element.Novel Biochem." Biphys.Res.Comun.202. 225-233 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Akiyama,S.Ohta, 他: "Gene structure and cell type-specific expression of the human ATP synthase α subunit." Biochim.Biophys.Acta. 1219. 129-140 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawashima,S.Ohta, 他: "Widespread tissue distribution of multiple mitochondrial DNA deletions in familial mitochondrial myopathy." Muscle and Nerve. 17. 741-746 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J-I.Hayashi,S.Ohta, 他: "Functional and morphological abnormalities of mitochondria in human cells containing mitochondrial DNA With pathogenic point mutations in tRNA genes." J.Biol.Chem.269. 19060-19066 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakano,S.Ohta, 他: "Isolation,characterization and structural organization of the gene and pseudogene for the dihydrolipoamide succinyltransferase component of the human 2-oxoglutarate dehydrogenase complex." Eur.J.Biochem.224. 179-189 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,J-I.,他: "Accumulation of mtDNA with a mutaion at position 3271 in tRNA-Leu(UUR)gene introduced from a MELAS patient to HeLa cells lacking mtDNA results in progressive inhibition of mitochondrial respiratory function" Biochem Biophys.Res.Commun.197. 1049-1055 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraiwa,N.,他: "Content of mutant mitochndrial DNA and organ-dysfunction in a patient with a MELAS-subgroup of mitochondrial encephalomyopathies." J.Neurol.Sci.120. 174-179 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nakano,K.,他: "Human dihydrolipoamide succinyltransferase;cDAN cloning and localization on chromosome 14q24.2-q24.3" Biochim Biophys.Acta.1216. 360-368 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuda,C.,他: "Gene structure of human mitachondrial ATP synthase gamma-subunit;Tissue specificity produced by RNA splicing." J.Biol Chem..268. 24950-24958 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Tominaga,K.,他: "Smaller isoform of human mitochondrial transcription factor 1:Its wide distribution and producition by alternative splicing." Biochem Biophys.Res.Commun. 194. 544-551 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Takiyama,Y.,他: "The gene for Machado-Joseph disease mapa to human chromosome 14〓" Nature Genetics. 4. 300-304 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 成男: "変異ミトコンドリアtRNAによるミトコンドリア病の発症機序" Cell Science. 8. 714-721 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 成男: "ミトコンドリアDNAの遺伝情報の発現制御" 神経研究の進歩. 36. 986-992 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 成男: "ミトコンドリア遺伝子と核遺伝子の関係" 代謝. 29. 209-216 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 成男: "ミトコンドリア遺伝子点突然変異による疾患" 細胞工学. 11. 47-53 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kabayashi,Y.: "The mutant mitochondrial genes in mitochondrial myopathy,encepholopathy,lactic acidosis and stroke-like episodes (MELAS)were selectively amplified through generations." J.Inher.Metab.Dis.15. 803-808 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tominaga,K.: "Upstream region of a genomic gene for human mitochondrial transcription factor 1" Biochim.Biophys.Acta. 1131. 217-219 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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