ミトコンドリア増生の分子シンクロナイゼイションと新規蛋白質因子の解析

• 研究課題/領域番号: 13022248
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 樋口 富彦 徳島大学, 薬学部, 教授 (50035557)
• 研究分担者: 桑島 正道 徳島大学, 医学部, 助教授 (00205262) ; 柴田 洋文 徳島大学, 薬学部, 助手 (00093865) ; 新垣 尚捷 徳島大学, 薬学部, 助教授 (60151148)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円); 2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: ミトコンドリア / バイオジェネシス / 蛍光蛋白質 / HeLa / 細胞 / ディファレンシャル / ディスプレイ / JVS

研究概要

PCR-Select SubtractionによりJVSマウス及び対照マウス(c57BL/6J)の心臓間でmRNA発現量に差のある遺伝子を1186clone単離した.発現量の差が特に大きかった,56cloneについてシークエンスを行い,BLASTによりホモロジー検索を行った.その結果,23cloneが既知の遺伝子,15cloneが未知の遺伝子であった.今回のシークエンス結果から,JVSマウスの心臓においてup-regulateしている遺伝子にはribosomal proteinやストレス応答因子が多く含まれていることが分かった.このことから,JVSマウスでは,カルニチン欠乏により脂肪酸代謝障害が起きており,これが刺激(ストレス)となってこれらの遺伝子が増加したとも考えられる.これらはJVSマウスの心臓におけるミトコンドリアの増生(ミトコンドリアタンパク質の増加)にも関っている可能性があり,大変興味深い.
JVSマウス心筋で対称マウスに比し差の見られた遺伝子(III,IV,V,VIII)及びp53(コントロール実験のための遺伝子)のシークエンスから21bpの配列を順配列→hairpin部分→逆配列からなるsiRNAを設計作製した.これらの二本鎖DNAをpSilencer 1.0-U6 siRNA Expression Vector(3292bp; Ambion,#7207)に組み込み,C2C12へトランスフェクションした.その結果,ミトコンドリアの凝集に関わるもの,核や細胞の大きさを顕著に増大させるものなど,興味深い実験結果が得られており,今後詳細に検討する必要がある.

研究成果

• [文献書誌] Higuti T.: "Dramatic Induction by Flavone and its derivatives of Susceptibility to β-Lactam Antibiotics in Methicillinresistant Staphylococcus aureus"Phytochemistry Communications. 127-128 (2002)
• [文献書誌] Matsuhisa M.: "Benzoylphloroglucinol derivatives from Hypericum scabrum"J.Nat.Prod. 65. 290-294 (2002)
• [文献書誌] Arakaki N.: "Stoichiometry of Subunit e in Rat Liver Mitochondrial H+-ATP Synthase and Membrane Topology of Its Putative Ca2+-dependent Regulatory Region"Biochim.Biophys.Acta. 1504. 220-228 (2001)
• [文献書誌] Shibata A.: "Photocurrent of Purple Membrane Adsorbed onto a Thin Polymer Film : Effects of Monovalent and Divalent Ions"Studies in Surface Science and Catalysis. 132. 635-637 (2001)
• [文献書誌] Shibata A.: "Alkane Derivative bacteriorhodopsin Interaction : Proton Transport and Protein Structure"Colloids and Surfaces B. Biointerfaces. 22. 31-38 (2001)
• [文献書誌] Tamemoto K.: "Sesquiterpenoids from the fruits of Ferula kuhistanica and antibacterial activity of the constituents of F.kuhistanica"Phytochemistry. 58. 763-767 (2001)
• [文献書誌] 姫田 敏樹: "「新ミトコンドリア学」.ミトコンドリアのバイオジェネシス"共立出版. 4 (2001)
• [文献書誌] Matsuhisa, M.: "Benzoylphloroglucinol Derivatives from Hypericum scabrum"J.Nat.Prod.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Tada, Y.: "Coumarines and γ-Pyrone Derivatives from Prangos pabularia : Antibacaterial Activity and Inhibition of Cytokine Release"Phytochem.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Arakaki, N.: "Stoichiometry of Subunit e in Rat Liver Mitochondrial H^+-ATP Synthase and Membrane Topology of Its Putative Ca^<2+>-dependent Regulatory Region"Biochim. Biophys. Acta. 1504. 220-228 (2001)
• [文献書誌] Tamemoto K.: "Sesquiterpenoids from the Fruits of Ferula kuhistanica and Anti-bacterial Activity of the Constituents of F.kuhistanica"Phytochem.. 58. 763-767 (2001)
• [文献書誌] Shibata, A.: "Effects of Monovalent and Divalent Ions"Studies in Surface Science and Catalysis. 132. 635-637 (2001)
• [文献書誌] Shibata, A.: "Alkane Derivative-bacteriorhodopsin Interaction : Proton Transport and Protein Structure"Colloids and Surfaces B. 22. 31-38 (2001)
• [文献書誌] Kawazoe K.: "Phenylnaphthalene Compounds from the subterranean Part of Vitex rotundifolia and Their Antibacterial Activity Against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus"J.Nat.Prod.. 64. 588-591 (2001)
• [文献書誌] 樋口富彦: "「新ミトコンドリア学」(内海耕慥, 井上正康監修)"共立出版株式会社. 434 (2001)
• [文献書誌] 新垣尚捷: "分子細胞生物学基礎実験法 改定第2版」(堀尾武一・監修) (角野冨三郎, 西川克三, 樋口富彦, 松尾雄志, 宮崎香, 細井和雄, 新垣尚捷 編)"株式会社南江堂(印刷中).