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細胞内リゾリン脂質によるミトコンドリアの形態制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J10377
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

大場 陽介  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードミトコンドリア / リゾリン脂質 / 線虫
研究実績の概要

私は、昨年度までにミトコンドリアに存在する酵素GPATの産生するLPAがミトコンドリア融合因子Mitofusin(GTPase)の活性を促進することでミトコンドリアの融合を促進していることを明らかにした。そこで、本年度はLPA産生酵素であるGPAT自身の制御に着目し解析した。また、既知の脂質によるミトコンドリア融合制御機構との関連について検討した。まず、ミトコンドリア融合とGPATのタンパク質発現の関連について検討した結果、ミトコンドリア膜電位消失時にGPATはユビキチンプロテアソーム経路で分解されていることがわかった。膜電位の低下によりミトコンドリアは断片化し、分解を受けることが知られている。この事実を踏まえると、GPATの発現量(LPAの産生量)がミトコンドリアの融合及び品質管理を決める因子の1つである可能性が考えられた。
これまでに脂質によるミトコンドリア融合制御に関する報告はほとんどないが、ホスホリパーゼの1つmitoPLDによるカルジオリピン(CL)の分解とそれに伴うホスファチジン酸(PA)の産生を介したミトコンドリア融合促進作用が報告されている。そこで、これらとの関連性を調べた結果、GPATを発現抑制したHeLa細胞ではPA、CL量についていずれもコントロールと変化が見られなかった。私は、ヒト培養細胞のみならず線虫C. elegansにおいても同様にGPAT-LPAを介したミトコンドリア融合制御機構が働いていることを明らかにしている。そこで、C. elegansにおけるmitoPLDの相同分子を探索したが、C. elegansには保存されていなかった。また、線虫GPAT変異体におけるPA、CL量は野生型と比べて変化がなかった。これらの結果からも、私の見出している経路は既知のmitoPLDを介したものとは異なることが強く示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Mitochondria-type GPAT is required for mitochondrial fusion2013

    • 著者名/発表者名
      Yohsuke Ohba, Takeshi Sakuragi, Eriko Kage-Nakadai, Naoko H Tomioka, Nozomu Kono, Rieko Imae, Asuka Inoue, Junken Aoki, Naotada Ishihara, Takao Inoue, Shohei Mitani and Hiroyuki Arai
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 32 号: 9 ページ: 1265

    • DOI

      10.1038/emboj.2013.77

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mitochondria-type GPAT is required for mitochondrial fusion2015

    • 著者名/発表者名
      大場陽介
    • 学会等名
      6th International Conference Phospholipase A2 and Lipid Mediators
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-10 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体ストレス応答分子IRE1を介した新規膜ストレス応答経路2014

    • 著者名/発表者名
      大場陽介
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア型GPATはミトコンドリアの融合に必要である2013

    • 著者名/発表者名
      大場陽介
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、兵庫
    • 年月日
      2013-12-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mitochondria-type GPAT is required for mitochondrial fusion.2013

    • 著者名/発表者名
      大場陽介
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Dynamics of Mitochondria
    • 発表場所
      残波岬ロイヤルホテル、沖縄
    • 年月日
      2013-10-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mitochondria-type GPAT is required for mitochondrial fusion.2013

    • 著者名/発表者名
      大場陽介
    • 学会等名
      19th International C. elegans Meeting.
    • 発表場所
      Los Angeles, CA, U. S. A.
    • 年月日
      2013-06-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内リソホスファチジン酸によるミトコンドリアの形態制御2012

    • 著者名/発表者名
      大場陽介
    • 学会等名
      第54回日本脂質生化学会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2012-06-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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