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老化モデルとしてのミトコンドリアDNAノックアウトマウスの樹立と応用

研究課題

研究課題/領域番号 10832001
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 老化(加齢)
研究機関筑波大学

研究代表者

林 純一  筑波大学, 生物科学系, 教授 (60142113)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードマウスmtDNA / mtDNA突然変異 / ミトコンドリア移植 / 老化モデルマウス / ミトコンドリアtRNA / マウス / 老化 / ミトコンドリアDNA / 突然変異 / 遺伝子導入 / 病態モデルマウス / 呼吸欠損 / 神経変性疾患 / 核移植 / ミトコンドリアノックアウト / ミトコンドリア間相互作用
研究概要

高齢化社会を迎た現在、老化と糖尿病は重大な社会問題となりつつある。ごく最近、ミトコンドリア遺伝子疾患の原因となるミトコンドリアDNA(mtDNA)の突然変異と全く同じ突然変異が、実際にはごく少量ではあるがほとんど全ての老化したヒトの組織で発見されたばかりでなく、かなり多くの糖尿病患者やアルツハイマー病患者の組織のmtDNAにも存在することが相次いで報告された。これによってmtDNAの突然変異とミトコンドリア遺伝子疾患、老化、神経変性疾患、糖尿病との因果関係はにわかに大きな注目を集めるようになった。つまりmtDNAの突然変異はミトコンドリア遺伝子疾患という特殊な病気に限定されず、極めて身近なもので健常者一人一人の体の中にも少量ながら存在し、われわれの健康に重大な影響を与えている可能性が出てきたのである。しかしmtDNAの突然変異が本当に老化などの原因であることが直接証明されたわけではない。
そごで本プロジェクトでは、我々が樹立したヒトmtDNA欠損細胞を用いたmtDNA導入系を活用することにより、ミトコンドリア遺伝子疾患を引き起こしたものと全く同じmtDNA突然変異が、老化や糖尿病などの多様な症状を引き起こすかどうかを調べ、両者の因果関係を直接立証することを試みている。一方、ごく最近樹立したマウスmtDNA損細胞を利用することにより、ヒトと同じmtDNA突然変異を持つマウスの作製に成功し、この論文は、Nature Geneticsの2000年10月号に掲載され、マスコミの注目も集めた。これらを病態モデル動物は今後更に、ミトコンドリア遺伝子疾患、老化、糖尿病に限らず、mtDNA突然変異が起こす多様な臨床症状に対する有効な治療方法の手がかりを得上で有効に活用できるものと期待されている。なお、このマウス作製法に関しては、筑波リエゾン研究所を通して特許出願を完了している。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Makiko Yamaoka: "Complete repopulation of mouse mtDNA-less cells with rat mtDNA restores mitochondrial translation but not mitochondrial respiratory function"Genetics. 155. 301-307 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masato Tawata: "A new mitochondrial DNA mutation at 14577 T/C is probably a major pathogenic mutation for maternally inherited type 2 diabetes"Diabetes. 49. 1269-1272 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Shitara: "Selective and continuous elimination of mitochondria microinjected into mouse eggs from spermatids, but not from liver cells, occurs throughout embryogenesis"Genetics. 156. 1277-1284 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiko Inouc: "Generation of mice with mitochondrial dysfunction by introducing mouse mtDNA carrying a deletion into zygotes"Nature Genetics. 26. 176-181 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eizo Ohkabo: "A patient with type 2 diabetes mellitus associated with mutations in sensing receptor gene and mitochondrial DNA"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 278. 808-813 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuko Aomi: "Cytoplasmic transfer of platelet mtDNA from eldery patient with Parkinson's disease to mtDNA-less Hela cells restores complete mitochondrial respiratory function"Biochem.Biophys.Res Commun.. 280. 265-273 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makiko Yamaoka, Kotoyo Isoba, Hiroshi Shitara, Hiromichi Yonekawa, Shigeaki Miyabayashi, and Jun-Ichi Hayashi.: "Complete repopulation of mouse mitochondrial DNA-less cells with rat mitochondrial DNA restores mitochondrial translation but not mitochondrial respiratory function."Genetics. 155. 301-307 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masato Tawata, Jun-Ichi Hayashi, Kotoyo Isobe, Eizo Ohkubo, Masayuki Ohtaka, Jing Chen, Kaoru Aida, and Toshimasa Onaya.: "A new mitochondrial DNA mutation at 14577 T/C is probably a major pathogenic mutation of maternally inherited type 2 diabetes."Diabetes. 49. 1269-1272 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Shitara, Hideki Kaneda, Akitsugu Sato, Kimiko Inoue, Atsuo Ogura, Hiromichi Yonekawa, and Jun-Ichi Hayashi.: "Selective and continuous elimination of mitochondria microinjected into mouse eggs from spermatids, but not from liver cells, occurs throughout embryogenesis."Genetics. 156. 1277-1284 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiko Inoue, Kazuto Nakada, Atsuo Ogura, Kotoyo Isobe, Yu-ichi Goto, Ikuya Nonaka, and Jun-Ichi Hayashi.: "Generation of mice with mitochondrial dysfunction by introducing mouse mtDNA carrying a deletion into zygotes."Nature Genet. 26. 176-181 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eizo Ohkubo, Kaoru Aida, Jing Chen, Jun-Ichi Hayashi, Kotoyo Isobe, Masato Tawata, Toshimasa Onaya.: "A patient with type 2 diabetes mellitus associated with mutations in calcium sensing receptor gene and mitochondrial DNA."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 278. 808-813 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuko Aomi, Chu-Shih Chen, Kazuto Nakada, Sayaka Ito, Kotoyo Isobe, Haruka Murakami, Shin-ya Kuno, Masato Tawata, Rumiko Matsuoka, Hidehiro Mizusawa, and Jun-Ichi Hayashi.: "Cytoplasmic transfer of platelet mtDNA from elderly patients with Parkinson's disease to mtDNA-less HeLa cells restores complete mitochondrial respiratory function."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 280. 265-273 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makiko Yamaoka: "Complete repopulation of mouse mtDNA-less cells with rat mtDNA restores mitochondrial transtation but not mitochondrial respiratory function."Genetics. 155. 301-307 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masato Tawata: "A new mtDNA mutation at 14577 T/C is probably a major pathogenic mutation of matemally inherited type 2 diabetes"Piabexes. 49. 1269-1272 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Shitara: "Selective and continuous elimination of mitochondrial microinjected into mouse eggs from spermatids, but not from lvercells , occurs throughout."Genetics. 156. 1277-1284 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kimiko Inolle: "Generation of mice with mitochondrial dysfunction by introducing mouse mtDNA carrying a deletion into zygotes."Nature Gentics. 26. 176-181 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Eizo Ohkubo: "A patient with type2 diabetes mellitus associated with mutations in sensing receptor gene and mitochondrial DNA."Biochem. Biophys, Res. Commun.. 278. 808-813 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yuko Aomi: "Cytoplasmic transfer of platelet mtDNA from eldery parient with Parkinson's disease of mtDNA-less Hela cells restores complete mitochondrial respiratory function."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 280. 265-273 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaoka, M.: "Complete repopulation of mouse mitochondrial DNA-less cells with rat mitochondrial DNA restores mitochondrial translation but not mitochondrial respiratory function"Genetics. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ito, S.: "Functional integrity of mitochondrial genomes in human platelets and autopsied brain tissues from aged patients with Alzheimer's disease."Proc. Natl. Acid. Sci. USA. 96. 2099-2103 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takai, D.: "Transcomplementation between different types of respiration-deficient mitochondria with different pathogenic mutant mitochondrial DNAs."J. Biol. Chem.. 274. 11199-11202 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuoka, R.: "A mitochondrial DNA mutation co-segregates with the pathophysiological U wave."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 257. 228-233 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai,Y.: "Acute exercise causes mitochondrial DNA deletion in rat sakeletal muscle."Muscle Nerv.. 22. 258-261 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 磯部ことよ: "特集:ミトコンドリアDNA変異と疾患-ミトコンドリアに呼吸機能異常の体細胞遺伝学"細胞. 31. 183-186 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤清香: "新ミトコンドリア学"共立出版(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山岡万希子: "新ミトコンドリア学"共立出版(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Shitara: "Matemal inheritance of mouse mtDNA in interspecific hybrids:segreation of the leaked patemal mtDNA followed by the prevention of subsequent patemal leakage." Genetics. 148. 851-857 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kotoyo Isobe: "Nuclear-recessive mutations of factors involved in mitochondrial translation are responsible for age-related respiration defieiency of human skin fibroblasts" J.Biol.Chem.273. 4601-4606 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sayaka Ito: "Long-term postmortem survial of mitochondrial genomes in mouse synaptosomes and their rescue in a mitochondrial DNA-less mouse cell line" Biochem.Biophys.Res.Commun.247. 432-435 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sayaka Ito: "Functional integrity of mitochondrial genomes in human platelets and autopsied brain tissues from aged patients with Alzheimer's disease." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Daisaku Takai: "Transcomplementation between different types of respiration-deficient mitochondria with different pathogenic mutant mitochondrial DNAs." J.Biol.Chem.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 磯部ことよ: "特集:ミトコンドリアDNA変異と疾患-ミトコンドリア呼吸機能異常の体細胞遺伝学-" 細胞. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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