ヒトミトコンドリア融合因子を用いたミトコンドリア標的リポソームの研究

• 研究課題/領域番号: 14570129
• 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: 病態医化学
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 遠藤 仁司 自治医科大学, 医学部, 助教授 (50221817)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: ミトコンドリア / リポソーム / 遺伝子治療 / プロテオリポソーム / 膜融合 / ミトコンドリア形態形成 / ミトコンドリア膜 / GTP結合タンパク質

研究概要

細胞内小器官であるミトコンドリアには核と異なる独自の遺伝子が存在する。ミトコンドリアDNA異常に基づくミトコンドリア病の根本的治療には、従来の核遺伝子への遺伝子治療法とは異なる、ミトコンドリアを標的とした新たな遺伝子導入法の開発が必要である。本研究では、ミトコンドリア融合因子を有効構成成分とするミトコンドリアを特異的に標的する新規なリポソームベクターの基礎的開発を目的としている。このようなベクターを開発することによって、正常なミトコンドリアDNAだけでなく、リボザイムなどの任意の外来性遺伝子やミトコンドリアの機能を調節する薬剤などをミトコンドリア内に導入することが可能となり、将来的にはミトコンドリアの機能が関わる多くの疾患を対象とした新たなドラッグデリバリーシステムとして利用が可能になると考えられる。
我々はミトコンドリア融合因子であるヒトFzoタンパク質を単離し、膜融合活性の必須ドメインを同定した。またこのドメインの組換えタンパク質を作製し、試験管内で作成したプロテオリポソームを用いて膜融合活性を証明した。さらにミトコンドリア融合装置のひとつであるOPA1タンパク質を検討し、ヒト細胞にアイソフォームが存在しミトコンドリア内の局在が異なることを明らかにした。本因子はミトコンドリア融合装置の補助因子のひとつである。このように、ミトコンドリア融合装置の全容を明らかにすることはミトコンドリアを標的するリポソームベクターのミトコンドリア融合効率を高める上で重要である。今後はミトコンドリアDNAを抱埋した本プロテオリポソームを細胞にマイクロインジェクションすることにより、実際に細胞内でミトコンドリアを標的するかを検討することが重要である。本研究はミトコンドリア病の遺伝子治療の基礎的技術を確立する第一歩である。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of Pre-mRNA Splicing by Human RNPS1 Is Regulated by CK2 Phosphorylation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Trembley, J.H.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25 ページ: 1446-1457
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Activation of Pre-mRNA Splicing by Human RNPS1 Is Regulated by CK2 Phosphorylation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Trembley, J.H., Tatsumi, S., Sakashita, E., Loyer, P., Slaughter, C.A., Suzuki, H., Endo, H., Kidd, V.J., Mayeda, A.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25 ページ: 1446-1457
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Damaged DNA-binding protein 2 accelerates UV- damaged DNA repair in human corneal endothelium. (2004)
  • 著者名/発表者名: Inoki, T.
  • 雑誌名: Exp.Eye Res. 79(3) ページ: 367-376
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Establishment of Cre/LoxP recombination system in transgenic rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 319 ページ: 1197-1202
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human RNPS1 and Its associated factors : a versatile alternative pre-mRNA splicing regulator in vivo. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sakashita, E.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 1174-1187
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human DDB2 splicing variants are dominant negative inhibitors of UV-damaged DNA repair. (2004)
  • 著者名/発表者名: Inoki, T.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 314 ページ: 1036-1043
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human DDB2 splicing variants are dominant negative inhibitors of UV-damaged DNA repair. (2004)
  • 著者名/発表者名: Inoki, T., Yamagami, S., Inoki, Y., Tsuru, T., Hamamoto, T., Kagawa, Y., Mori, T., Endo, H.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 314 ページ: 1036-1043
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human RNPS1 and Its associated factors : a versatile alternative pre-mRNA splicing regulator in vivo. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sakashita, E., Tatsumi, S., Werner, D., Endo, H., Mayeda, A.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 1174-1187
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Establishment of Cre/LoxP recombination system in transgenic rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Endo, H., Ajiki, T., Hakamata, Y., Okada, T., Murakami, T., Kobayashi, E.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 319 ページ: 1197-1202
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Damaged DNA-binding protein 2 accelerates UV-damaged DNA repair in human corneal endothelium. (2004)
  • 著者名/発表者名: Inoki, T., Endo, H., Inoki, Y., Hamamoto, T., Tsuru, T., Mori, T., Miyata, K., Amano, S., Yamagami, S.
  • 雑誌名: Exp.Eye Res. 79(3) ページ: 367-376
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A member of Forkhead transcription factor FKHRL1 is a downstream effector of STI571-induced cell cycle arrest in BCR-ABL expressing cells (2003)
  • 著者名/発表者名: Komatsu, N., Watanabe, T., Uchida, M., Mori, M., Kirito, K., Kikuchi, S., Liu, Q., Tauchi, T., Miyazawa, K., Endo, H., Nagai, T., Ozawa, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 278 ページ: 6411-6419
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Differential sublocalization of Dynamin-related protein OPA1 isoforms in mitochondria. (2003)
  • 著者名/発表者名: Satoh, M., Hamamoto, T., Seo, N., Kagawa, Y., Endo, H.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 300 ページ: 482-493
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Stage-specific regulatory element of mouse Sry gene. (2003)
  • 著者名/発表者名: Yokouchi, K., Ito, M., Nishino, K., Yamanouchi, K., Naito, K., Suzawa, M., Kato, S., Hakamata, Y., Endo, H., Tojo H.
  • 雑誌名: Mol.Reprod.Dev. 64 ページ: 389-396
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Defective sorting to secretory vesicles in trans-Golgi network is partly responsible for protein C deficiency. Molecular mechanisms of impaired secretion of abnormal protein C R169W, R352W, and G376D. (2003)
  • 著者名/発表者名: Naito, M., Mimuro, J., Endo, H., Madoiwa, S., Ogata, K.-I., Kikuchi, J., Sugo, T., Yasu, T., Kariya, Y., Hoshino, Y., Sakata, Y.
  • 雑誌名: Circ.Res. 92 ページ: 865-872
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A vertebrate RNA-binding protein Fox-1 regulates tissue-specific splicing via the pentanucleotide GCAUG. (2003)
  • 著者名/発表者名: Jin, Y., Suzuki, H., Maegawa, S., Endo, H., Sugano, S., Hashimoto, K., Yasuda, K., Inoue, K.
  • 雑誌名: EMBO J. 22 ページ: 905-912
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polymorphism, heteroplasmy, mitochondrial fusion and diabetes. (2003)
  • 著者名/発表者名: Sato, A., Endo, H., Umetsu, K., Sone, H., Yanagisawa, Saigusa, A., Aita, S., Kagawa, Y.
  • 雑誌名: Bioscience Rep. 23 ページ: 313-337
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polymorphism, heteroplasmy, mitochondrial fusion and diabetes. (2003)
  • 著者名/発表者名: Sato, A.
  • 雑誌名: Bioscience Rep. 23 ページ: 313-337
• [雑誌論文] Muscle-specific exonic splicing silencer for exon exclusion in human ATP synthase gamma-subunit pre-mRNA. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, M., Sakashita, E., Ueno, E., Tominaga, S., Hamamoto, T., Kagawa, Y., Endo, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 277 ページ: 6974-6984
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Isoliquiritigenin suppresses pulmonary metastasis of mouse renal cell carcinoma. (2002)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, S., Morita, T., Endo, H., Hamamoto, T., Baba, M., Joichi, Y., Kaneko, S., Okada, Y., Okuyama, T., Nishino, H., Tokue, A.
  • 雑誌名: Cancer Lett. 183 ページ: 23-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Apaf-1 is a mediator of E2F-1-induced apoptosis. (2002)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Nishimura, N., Furukawa, Y., Satoh, M., Endo, H., Iwase, S., Yamada, H., Matsuda, M., Kano, Y., Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 277 ページ: 39760-39768
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] cDNA cloning and characterization of Drb1, a new member of RRM-type neural RNA-binding protein. (2002)
  • 著者名/発表者名: Tamada, H., Sakashita, E., Shimazaki, K., Ueno, E., Hamamoto, T., Kagawa, Y., Endo, H.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 297 ページ: 96-104
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] In vitro Cre-loxP system in cells from developing gonads : Investigation of the Sry promoter. (2002)
  • 著者名/発表者名: Ito, M., Yokouchi, K., Naito, K., Endo, H., Hakamata, Y., Miyazaki, J.-I., Tojo H.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 44 ページ: 549-557
  • NAID: 50000720752
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Inoki, T.: "Human DDB2 splicing variants are dominant negative inhibitors of UV-damaged DNA repair."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 314. 1036-1043 (2004)
• [文献書誌] Sakashita, E.: "Human RNPS1 and Its associated factors : a versatile alternative pre-mRNA splicing regulator in vivo."Mol.Cell.Biol.. 24. 1174-1187 (2004)
• [文献書誌] Naito, M.: "Defective sorting to secretory vesicles in trans-Golgi network is partly responsible for protein C deficiency."Circ.Res.. 92. 865-872 (2003)
• [文献書誌] Yokouchi, K.: "Stage-specific regulatory element of mouse Sry gene."Mol.Reprod.Dev.. 64. 389-396 (2003)
• [文献書誌] Jin, Y.: "A vertebrate RNA-binding protein Fox-1 regulates tissue-specific splicing via the pentanucleotide GCAUG."EMBO J.. 22. 905-912 (2003)
• [文献書誌] Satoh, M.: "Differential sublocalization of Dynamin-related protein OPA1 isoforms in mitochondria."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 300. 482-493 (2003)
• [文献書誌] 遠藤仁司: "分子生物学イラストレイテッド 改訂第2版"田村隆明、山本 雅 編集、羊土社. 380 (2003)
• [文献書誌] Jin, Y.: "A vertebrate RNA-binding protein Fox-1 regulates tissue-specific splicing via the pentanucleotide GCAUG"EMBO J. 22. 905-912 (2003)
• [文献書誌] Satoh, M.: "Differential sublocalization of the dynamin-related protein DPA1 isoforms in mitochondria"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 300. 482-493 (2003)
• [文献書誌] Tamada, H.: "cDNA cloning and characterization of Drb1, a new member of RRM-type neural RNA-binding protein"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 297. 96-104 (2002)
• [文献書誌] Furukawa, Y.: "Apaf-1 is a mediator of E2F-1-induced apoptosis"J.Biol.Chem.. 277. 39760-39768 (2002)
• [文献書誌] Hayakawa, M.: "Muscle-specific exonic splicing silencer for exon exclusion in human ATP synthase γ-subunit pre-mRNA"J.Biol.Chem.. 277. 6974-6984 (2002)
• [文献書誌] Kirito, K.: "TPO regulates Bcl-xL gene expression through Stat5 and phosphatidylinositol-3-kinase activation pathways"J.Biol.Chem.. 277. 8329-8337 (2002)
• [文献書誌] 遠藤 仁司: "分子生物学 イラストレイテッド 改訂第2版"田村隆明,山本雅編 羊士社. 380 (2003)