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ミトコンドリアDNA突然変異導入モデルマウスを用いた病態発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14GS0305
研究種目

学術創成研究費

配分区分補助金
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 米川 博通  (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 副所長 (30142110)
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
447,070千円 (直接経費: 370,930千円、間接経費: 76,140千円)
2006年度: 73,580千円 (直接経費: 56,600千円、間接経費: 16,980千円)
2005年度: 73,580千円 (直接経費: 56,600千円、間接経費: 16,980千円)
2004年度: 73,580千円 (直接経費: 56,600千円、間接経費: 16,980千円)
2003年度: 109,200千円 (直接経費: 84,000千円、間接経費: 25,200千円)
2002年度: 117,130千円 (直接経費: 117,130千円)
キーワードミトコンドリア遺伝病 / マウス突然変異型mtDNA / 病態モデルマウス / 核移植による遺伝子治療 / クローンマウス / ミトコンドリア遺伝子病 / 病態モデルマウス(ミトマウス) / 受精卵遺伝子治療 / ミトコンドリア間相互作用 / 臨床症状の多様性 / ミトコンリア間相互作用
研究概要

(1)呼吸欠損を引き起こすmtDNA突然変異が雄の生殖細胞に蓄積すると、男性不妊の原因になることをMitoMouseを使うことで世界で初めて証明した。(PNAS103:15148-15153,2006.NHK,朝日新聞、読売新聞、毎日新聞で報道)
(2)mtDNAは母性遺伝するため組換えが無いという主張と、組換えが有るという主張が繰り返され、議論が続いていたが、MitoMouse等を使った本研究で殆ど組換えが生じないと言う明確な結論を得るごとができた。(PNAS 102:6057-6062,2005):更にmtDNAの突然変異が短い世代を経るだけで定着するという奇妙な現象に対し、従来は卵形成の過程でmtDNAのコピー数が極端に減るボトルネック効果があるからだと説明されてきたが、コピー数の減少ではなく複製単位め現象であることを明らかにした。(Nature Genet.39:386-390,2007.日刊工業新聞と科学新聞で報道)
(3)MitoMouseを用いて受精卵遺伝子治療法の確立に世界で初めて成功した。この技術はそのまま人間の遺伝子治療に応用可能であるが、われわれの役割はこのような受精卵遺伝子治療を実施した場合の副作用の有無を科学的に実証していくことであり、現在までのデータは副作用が無いことを示している。(PNAS102:16765-16770,2005.朝日新聞、読売新聞で報道)

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

    (54件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (38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
      Cao L, Shitara H, Horii T, Nagao Y, Imai H, Abe K, Hara T, Hayashi J, Yonekawa H.
    • 雑誌名

      Nat Genet 39(3)

      ページ: 386-90

    • 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
  • [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
      Cao L, Shitara H, Horii T, Nagao Y, Imai H, Abe K, Hara T, Hayashi J, Yonekawa H.
    • 雑誌名

      Nat Genet. 39(3)

      ページ: 386-90

    • 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
  • [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
      Cao L, Shitara H, Horii T, Nagao Y, Imai H, Abe K, Hara T, Hayashi J, Yonekawa H.
    • 雑誌名

      Nat Gent. 39(3)

      ページ: 386-90

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mitochondria-related male infertility2006

    • 著者名/発表者名
      Nakada K, Sato A, Yoshida K, Morita T, Tanaka H, Inoue S, Yonekawa H, Hayashi J.
    • 雑誌名

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

      ページ: 15148-53

    • 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
  • [雑誌論文] Suppression of disease phenotypes of adult mito-mice carrying pathogenic mtDNA by bone marrow transplantation2006

    • 著者名/発表者名
      Inoue S, Ishikawa K, Nakada K, Sato A, Miyoshi H, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet 15(11)

      ページ: 1801-7

    • 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
  • [雑誌論文] Generation of trans-mitochondrial mice carrying homoplasmic mtDNAs with a missense mutation in a structural gene using ES cells2006

    • 著者名/発表者名
      Kasahara A, Ishikawa K, Yamaoka M, Ito M, Watanabe N, Akimoto M, Sato A, Nakada K, Endo H, Suda Y, Aizawa S, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet 15(6)

      ページ: 871-81

    • 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
  • [雑誌論文] Mitochondria-related male infertility.2006

    • 著者名/発表者名
      Nakada K, Sato A, Yoshida K, Morita T, Tanaka H, Inoue S, Yonekawa H, Hayashi J.
    • 雑誌名

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

      ページ: 15148-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [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
      Inoue S, Ishikawa K, Nakada K, Sato A, Miyoshi H, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet. 15(11), 1

      ページ: 801-7

    • 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
  • [雑誌論文] Generation of trans-mitochondrial mice carrying homoplasmic mtDNAs with a missense mutation in a structural gene using ES cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Kasahara A, Ishikawa K, Yamaoka M, Ito M, Watanabe N, Akimoto M, Sato A, Nakada K Endo H, Suda Y, Aizawa S, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Mol Genet. 15(6)

      ページ: 871-81

    • 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
  • [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
      Inoue S, Ishikawa K, Nakada K, Sato A, Miyoshi H, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet. 15(11)

      ページ: 1801-7

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

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Kasahara, Jyunichi 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, Jyunichi 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] Gene therapy for progeny of mito-mice carrying pathogenic mtDNA by nuclear transplantation2005

    • 著者名/発表者名
      Sato A, Kono T, Nakada K, Ishikawa K, Inoue S, Yonekawa H, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 102(46)

      ページ: 16765-70

    • 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
  • [雑誌論文] Rare creation of recombinant mtDNA haplotypes in mammalian tissues2005

    • 著者名/発表者名
      Sato A, Nakada K, Akimoto M, Ishikawa K, Ono T, Shitara H, Yonekawa H, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 102(17)

      ページ: 6057-62

    • 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
  • [雑誌論文] Gene therapy for progeny of mito-mice carrying pathogenic mtDNA by nuclear transplantation.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato A, Kono T, Nakada K, Ishikawa K, Inoue S, Yonekawa H, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 102(46)

      ページ: 16765-70

    • 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
  • [雑誌論文] Rare creation of recombinant mtDNA haplotypes in mammalian tissues.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato A, Nakada K, Akimoto M, Ishikawa K, Ono T, Shitara H, Yonekawa H, Hayashi J.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 102(17)

      ページ: 6057-62

    • 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
  • [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, Jyunichi 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, Jyunichi 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実態と展望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 mouse 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
  • [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
    • 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-Shin 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] 中田和人: "ミトコンドリア遺伝子疾患モデルマウスの病態発症とミトコンドリア連携説"蛋白質核酸酵素. 48. 487-492 (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 expression 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] 中田 和人: "RNAの細胞生物学:ミトコンドリアtRNA変異マウス"蚤白質 核酸 酵素. (印刷中). (2003)

    • 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"講談杜ブルーバックス. 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: 2016-04-21  

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