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ミトコンドリアはメカノセンサーか?-メカニカルストレス感知機構のイメージング解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K19291
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

小林 剛  名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (40402565)

研究分担者 曽我部 正博  名古屋大学, 医学系研究科, 研究員 (10093428)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードミトコンドリア / メカノバイオロジー / カルシウム / 機械刺激 / 細胞骨格 / メカニカルストレス / 小胞体 / 感知 / メカノセンサー
研究成果の概要

メカニカルストレスは細胞の増殖・分化を制御する重要な因子であり、生体の恒常性の維持や器官形成において大きな役割を担っている。しかし、そのメカニカルストレス感知の仕組みには、まだ不明な点が多い。本研究では、メカニカルストレス負荷に応答して細胞内小器官ミトコンドリアのカルシウムイオン濃度レベルが上昇し呼吸能の亢進を誘導することを見出し、ミトコンドリアがメカニカルストレスのセンサーとして働いている可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリアのメカニカルストレス感知機構は生体の各組織においても機能していると考えられ、特に、骨格筋ではそのメカノセンシング機構の破綻に伴い筋萎縮が誘導されていることが示唆されている。従って、本研究によって、メカノストレス負荷に誘導されるシグナルの欠落や変調により筋萎縮が起きるメカニズムを他の経路と区別して解析することが可能になり、廃用性筋萎縮の予防・治療方法の開発へつながる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書

研究成果

(10件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Gravity sensing in plant and animal cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Takahashi H, Furuichi T, Toyota M, Furutani-Seiki M, Kobayashi T, Watanabe-Takano H, Shinohara M, Numaga-Tomita T, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Naruse K.
    • 雑誌名

      NPJ. Microgravity

      巻: 7 ページ: 2-12

    • DOI

      10.1038/s41526-020-00130-8

    • NAID

      120006959634

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] モデル生物を用いた筋の老化とミトコンドリア2020

    • 著者名/発表者名
      寺西美佳、小林 剛
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 52 ページ: 4-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] ミトコンドリアはメカノセンサーか?-新規メカニカルストレス感知機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      小林 剛、田中瑞奈、寺西美佳、東谷篤志
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 52 ページ: 51-54

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultra-high-purity Iron Is a Novel and Very Compatible Biomaterial2020

    • 著者名/発表者名
      Khan L, Sato K, Okuyama S, Kobayashi T, Ohashi K, Hirasaka K, Nikawa T, Takada K, Higashitani A, Abiko K
    • 雑誌名

      Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

      巻: 106 ページ: 103744-103744

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2020.103744

    • NAID

      120007185170

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Substrate rigidity sensing of mesenchymal stem cells by utilizing Trpv4 channels2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会 ワークショップAW-13「細胞基本機能を制御する細胞外硬度:感知の分子物理機構と応答シグナリング
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線虫体壁筋筋細胞および培養細胞におけるミトコンドリアの力学的刺激感知能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小林 剛、伊藤侑晃、田中瑞奈、寺西美佳、清島大資、二川 健、曽我部正博、東谷篤志
    • 学会等名
      第5回日本筋学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞の重力感知初期過程におけるPKCαの関与2019

    • 著者名/発表者名
      堀池由朗、鬼頭舞帆、加藤信靖、田中瑞奈、橋爪藤子、東端 晃、二川 健、曽我部正博、小林 剛
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamics of mitochondrial morphology and Ca2+ in C. elegans muscle cells with aging2019

    • 著者名/発表者名
      Teranishi M, Kobayashi T, Ito Y, Sudevan S, Xintong W, Nagasawa R, Momma K, Higashitani A
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会 ワークショップ3AW-04 「ミトコンドリアの形と機能の新規連関」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 培養動物細胞におけるミトコンドリアの力学的刺激感知能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      田中瑞奈、寺西美佳、二川 健、曽我部正博、東谷篤志、小林 剛
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫を用いた筋ミトコンドリア研究2018

    • 著者名/発表者名
      東谷篤志、小林 剛
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会 ワークショップ3PW-09 「筋ミトコンドリア研究の新展開」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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