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ミトコンドリアtRNA遺伝子突然変異導入マウスの病態解析と遺伝子治療

研究課題

研究課題/領域番号 14035101
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関筑波大学

研究代表者

林 純一  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (60142113)

研究分担者 太田 成男 (太田 茂男)  日本医科大学, 老人研究所, 教授 (00125832)
研究期間 (年度) 2002 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
74,400千円 (直接経費: 74,400千円)
2006年度: 13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2005年度: 13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2004年度: 15,900千円 (直接経費: 15,900千円)
2003年度: 15,900千円 (直接経費: 15,900千円)
2002年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
キーワードミトコンドリア遺伝子病 / マウス突然変異型mtDNA / 病態モデルマウス(ミトマウス) / 受精卵遺伝子治療 / ミトコンドリアtRNA情報発現 / ミトコンドリア遺伝病 / ミトコンリア間相互作用 / 臨床症状の多様性 / クローンマウス / 核移植による遺伝子治療 / 核ミトコンドリア相互作用 / マウス突然変異型mtDMA
研究概要

研究成果(1) Sato, A. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102: 16765-16770. 2005
05年9月にイギリスの大学でミトコンドリア病治療を目的としたヒト受精卵核移植が認可され話題になった。しかし、ヒトで受精卵の核移植を行う前に実験動物を用いることできちんとした条件設定や基礎研究を行うべきである。本研究はこの問題を解決するため、われわれが以前世界で初めて作製したミトコンドリア病の病態モデルマウスの受精卵を用いて受精卵核移植を行った。その結果、受精卵核移植がミトコンドリア病の遺伝子治療法として極めて有効であることを実験動物を使って世界で初めて証明することができた。なおこの報告は、05年11月8日に読売新聞の夕刊、東京新聞、日経産業新聞など4社の朝刊、11月11日に朝日新聞の夕刊で報道された。
研究成果(2) Sato, A. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102: 6057-6062. 2005
異なるmtDNA haplotypeを持つ病態モデルマウスを新たに作成することによりこれまで議論のあった哺乳類mtDNA間に組換がおこるか否かの問題に「おこらない」という決着を付けた。
研究成果(3) Kasahara, A. et al. Hum. Mol. Genet.15: 871-881, 2006
ES細胞を用いて別の遺伝子に病原性突然変異を持つ新しい病態モデルマウスの作出に成功した。この技術をさらに活用すると今後mtDNAの様々な遺伝子に突然変異を生じたモデルマウスの作出が可能になる。
研究成果(4) Liqin, C., et al. Nature Genet. 39: 386-390, 2007
哺乳類mtDNAが卵細胞を通過する際、ボトルネック効果が発生するが、その際mtDNAのユピー数の減少を伴わないことを世界で初めて立証した

報告書

(6件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (31件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (3件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] The mitochondrial bottleneck occurs without reduction of mtDNA content in female mouse germ cells2007

    • 著者名/発表者名
      C Liqin, et al.
    • 雑誌名

      Nature Genet. 39

      ページ: 386-390

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mitochondrial bottleneck occurs without reduction of mtDNA content in female mouse germ cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao, Jyunichi Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Nat Genet. 39(3)

      ページ: 386-390

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression of disease phenotypes of adult mito-mice carrying pathogenic mtDNA by bone marrow transplantation.2006

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Inoue, Jyunichi Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet. 15(11)

      ページ: 1801-1807

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mitochondria-related male infertility.2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Nakada, Jyunichi Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 103(41)

      ページ: 15148-15153

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of trans-mitochondrial mice carrying homoplasmlc mtDNA with a missense mutation in a structural gene using ES cells2006

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Kasahara, Junichi Hayashi
    • 雑誌名

      Hum.Mol.Genet. 15

      ページ: 871-881

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mitochondria dynamics and aging2006

    • 著者名/発表者名
      Akitsugu Sato, Junichi Hayashi
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 哺乳類ミトコンドリアDNAにおける組換え2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃嗣, 林 純一
    • 雑誌名

      細胞工学 25

      ページ: 54-59

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ミトコンドリア病モデルマウスを用いた受精卵遺伝子治療2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃嗣, 林 純一
    • 雑誌名

      実験医学 24

      ページ: 842-845

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 動物モデルと治療戦略:ミトコンドリア病の動物モデル2006

    • 著者名/発表者名
      笠原敦子, 林 純一
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rare creation of recombinant mtDNA haplotypes in mammalian somatic tissues.2005

    • 著者名/発表者名
      A Sato, et al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102

      ページ: 6057-6062

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene therapy for progeny of mito-mice carrying pathogenic mtDNA by nuclear transplantation2005

    • 著者名/発表者名
      A Sato, et al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102

      ページ: 16765-16770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rare creation of recombinant mtDNA haplotypes in mammalian somatic tissues.2005

    • 著者名/発表者名
      Akitsugu Sato, Jyunichi Hayashi
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102

      ページ: 6057-6062

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Gene therapy for progeny of mito-mice carrying pathogenic mtDNA by nuclear transplantation2005

    • 著者名/発表者名
      Akitsugu Sato, Jyunichi Hayashi
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102

      ページ: 16765-16770

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of ES cells for generation of respiration-deficient mice carrying mtDNA with a large-scale deletion.2005

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ishikawa, Junichi Hayashi
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 333

      ページ: 590-595

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nuclear DNA but not mtDNA controls tumor phenotypes in mouse cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Miho Akimoto, Junichi Hayashi
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 327

      ページ: 1028-1035

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ミトコンドリアDNA変異の機能的評価:サイブリッド作製2005

    • 著者名/発表者名
      石川 香, 林 純一
    • 雑誌名

      臨床検査 49

      ページ: 51-58

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ミトマウスを用いた糖尿病発症における変異型ミトコンドリアゲノムの病原性の検証2005

    • 著者名/発表者名
      中田和人, 林 純一
    • 雑誌名

      細胞工学 24

      ページ: 820-824

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 哺乳類ミトコンドリアゲノムの遺伝と進化:オーバービュー2005

    • 著者名/発表者名
      林 純一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1742-1743

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 哺乳類ミトコンドリアゲノムの遺伝と進化;ミトコンドリアDNAの母性遺伝と組換え2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃嗣, 林 純一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1744-1748

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 哺乳類ミトコンドリアゲノムの変異と疾患;ミトコンドリア遺伝子病モデルマウス2005

    • 著者名/発表者名
      中田和人, 林 純一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1774-1777

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] オルガネラダイナミックス研究の現状と展望2005

    • 著者名/発表者名
      坂本 亘, 林 純一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1861-1862

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 動物オルガネラダイナミックス:ミトコンドリアゲノムの相補作用2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃嗣, 林 純一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1863-1867

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 動物ミトコンドリアゲノムのテクノロジー:ミトコンドリア移植による病原性ミトコンドリアDNAの診断2005

    • 著者名/発表者名
      石川 香, 林 純一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1904-1906

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 動物ミトコンドリアゲノムのテクノロジー:生きているGFPミトコンドリアの長期観察2005

    • 著者名/発表者名
      設楽浩志, 林 純一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1909-1911

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nuclear DNA but not mtDNA controls tumor phenotypes in mous cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Miho Akimoto
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 327

      ページ: 1028-1035

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Rare creation of recombinant mtDNA haplotypes in mammalian somatic tissues2005

    • 著者名/発表者名
      Akitsugu Sato
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] In vivo interaction between mitochondria carrying mtDNAs from different mouse species.2004

    • 著者名/発表者名
      Akitsugu Sato
    • 雑誌名

      Genetics 167

      ページ: 1855-1861

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Accumulation of pathogenic ΔmtDNA induced deafness but not diabetic phenotypes in mito-mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Nakada
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 323

      ページ: 175-184

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of normal ranges of mitochondrial respiratory activities by mtDNA transfer from 54 human subjects to mtDNA-less HeLa cells for identification of the pathogenicities of mutated mtDNAs2004

    • 著者名/発表者名
      Chu-Shih Chen
    • 雑誌名

      J.Biochem. 135

      ページ: 237-243

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Presence of interaction but not complementation between human mtDNAs carrying different mutations within a tRNALeu(UUR) gene2004

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Ono
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 314

      ページ: 1107-1112

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mitochondria Mystery2002

    • 著者名/発表者名
      Jun-Ichi Hayashi
    • ページ
      1-297
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シンポジウム「オルガネラDNAの片親遺伝の様式と分子機構」哺乳類ミトコンドリアDNAにおける組換え2006

    • 著者名/発表者名
      林 純一
    • 学会等名
      日本分子生物学会2006フォーラム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2006-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Pathogenesis and gene therapy of mice expressing mitochondrial diseases2006

    • 著者名/発表者名
      Jun-Ichi Hayashi
    • 学会等名
      30^<th> Aso Symposium
    • 発表場所
      Aso Prince Hotel
    • 年月日
      2006-07-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 二層膜オルガネラの遺伝学2005

    • 著者名/発表者名
      林 純一
    • 総ページ数
      221
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 二層膜オルガネラの遺伝学2005

    • 著者名/発表者名
      林 純一
    • 出版者
      共立出版(印刷中)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ミトコンドリア・ミステリー2002

    • 著者名/発表者名
      林 純一
    • 総ページ数
      297
    • 出版者
      講談社ブルーバックス
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akitsugu Sato: "Interaction theory of mitochondria : a new paradigm for the mammalian mitochondrial genetic system"Genetics. (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoko Ono: "Presence of interaction but not complementation between human mtDNAs carrying different mutations within a tRNALeu(UUR) gene"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 314. 1107-1112 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Chu-Shih Chen: "Determination of normal ranges of mitochondrial respiratory activities by mtDNA transfer from 54 human subjects to mtDNA-less HeLa cells for identification of the pathogenicities of mutated mtDNAs"J.Biochem.. 135. 237-243 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mayumi Okamoto: "Ditercalinium chloride, a pro-anticancer drug, intimately associates with mammalian mitochondrial DNA and inhibits its replication."Curr.Genet.. 43. 364-370 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kanamori, T.: "Truncated product of the bifunctional DLST gene involved in biogenesis of the respiratory chain"EMBO J.. 22. 2913-2923 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中田和人: "特集 多彩な機能をもつオルガネラ「ミトコンドリア」ミトコンドリア遺伝子疾患モデルマウスとミトコンドリア病"実験医学. 21. 1724-1729 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-Ichi Hayashi: "In reply to inter-mitochondrial complementation of mtDNA mutations"Nature Genetics. 30. 361 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kimiko Inoue: "Production of mitochondrial DNA transgenic mice using zygotes"Methods. 26. 358-363 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Noriko Enomoto: "Hypoxic induction of hypoxia-inducible factor-1a and oxygen-regulated gene exression in mitochondrial DNA-depleted HeLa cells"Biochem.Biophys.Res.commun.297:346-352. 297. 346-352 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinori Takahashi: "Mammalian copper chaperone Cox17p has an essential role in activation of cytochrome c oxidase and embryonic development"Mol.Cell.Biol. 22. 7614-7621 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuto Nakada: "A novel defence system of mitochondria in mice and human subjects for preventing expression of mitochondrial dysfunction by pathogenic mutant mtDNAs"Mitochondrion. 2. 59-70 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sadamitsu Asoh: "Protection against ischemic brain injury by protein therapeutics"Proc.Nat Acad.Sci.USA.. 99. 17107-17112 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 林 純一: "ミトコンドリア・ミステリー"講談社ブルーバックス. 297 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

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