ミトコンドリアゲノム変異の病原性発揮と発生・分化の相互制御機構

• 研究課題/領域番号: 14J00467
• 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: 実験動物学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 三藤 崇行 筑波大学, 生命環境系, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2014-04-25 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: mtDNA / ミトコンドリア病 / 組織特異性 / ミトコンドリア / ミトコンドリアゲノム / モデルマウス / 骨粗鬆症 / 細胞分化

研究実績の概要

本研究はミトコンドリア病における組織特異性の成立機構を解明すること、およびmtDNA突然変異の病原性発揮が個体発生や細胞分化に与える影響と、その機構を理解することを目的としている。
本年度の研究実施状況は以下のとおりである。1）病原性突然変異型mtDNAの蓄積に対する応答が速筋-遅筋間で異なること、また、生化学的解析の結果から、これらの応答がmtDNA変異の病原性発揮の閾値と相関することを確認した。2) ミトコンドリア病モデルマウス個体への薬剤投与による各シグナル経路の阻害によって、これらの経路がmtDNA変異の病原性発揮の閾値の制御に関与していることを確かめた。
以上の結果から、骨格筋におけるミトコンドリア病の組織特異性の成立機構が明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Epigenetic regulation of the nuclear-coded GCAT and SHMT2 genes confers human age-associated mitochondrial respiration defects (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashizume O, Ohnishi S, Mito T, Shimizu A, Ishikawa K, Nakada K, Soda M, Mano H, Togayachi S, Miyoshi H, Okita K, Hayashi J
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 号: 1 ページ: 10434-10434
  • DOI: 10.1038/srep10434
  • NAID: 120005819481
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A somatic T15091C mutation in the Cytb gene of mouse mitochondrial DNA dominantly induces respiration defects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi C, Takibuchi G, Shimizu A, Mito T, Ishikawa K, Nakada K, Hayashi JI
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 463 号: 4 ページ: 1021-1027
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.06.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse somatic mutation orthologous to MELAS A3302G mutation in the mitochondrial tRNA(Leu(UUR)) gene confers respiration defects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Enoki S, Ishikawa K, Mito T, Obata K, Nagashima R, Yonekawa H, Nakada K, Hayashi J.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 467 号: 4 ページ: 1097-102
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.09.072
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transmitochondrial mito-miceΔ and mtDNA mutator mice, but not aged mice, share the same spectrum of musculoskeletal disorders. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mito T, Ishizaki H, Suzuki M, Morishima H, Ota A, Ishikawa K, Nakada K, Maeno A, Shiroishi T, Hayashi J-I
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 456 号: 4 ページ: 933-937
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.12.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] G7731A mutation in mouse mitochondrial tRNALys regulates late-onset disorders in transmitochondrial mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Mito T, Hashizume O, Yonekawa H, Ishikawa K, Nakada K, Hayashi J-I
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 459 号: 1 ページ: 66-70
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.02.070
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 老化ミトコンドリア原因説の検証とその再構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三藤 崇行・橋爪 脩・大西 彩紀子・清水 章文・石川 香・中田 和人・林 純一
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド・兵庫県・神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Pathogeneses of mutant mitochondrial genomes in striated muscles (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Mito, Kazuto Nakada
  • 学会等名: 日本学術振興会二国間交流事業共同セミナー
  • 発表場所: Helsinki Congress Paasitorni, Helsinki, Finland
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] ミトコンドリア病における組織特異性の成立機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三藤崇行
  • 学会等名: 第3回YoungMito2015
  • 発表場所: 一宮シーサイドオーツカ・千葉県・長生郡
  • 年月日: 2015-07-09
• [学会発表] Mito-miceΔにおける骨粗鬆症の病態解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三藤崇行、鈴木美智子、石川香、中田和人、林純一
  • 学会等名: 第14回日本ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-12-05
• [学会発表] Different responses of striated muscle tissues to accumulation of pathogenic mitochondrial genome with a large scale deletion in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Mito T, Ogasawara E, Ishikawa K, Hayashi J-I, Nakada K
  • 学会等名: Euromit 2014
  • 発表場所: フィンランド・タンペレ
  • 年月日: 2014-06-14