ミトコンドリア分裂に機能するGTPase、Drp1の細胞と個体における生理機能

• 研究課題/領域番号: 20770155
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 石原 直忠 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (10325516)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ミトコンドリア / 膜融合 / 膜分裂 / 膜ダイナミクス / オルガネラ

研究概要

ミトコンドリアは動的なオルガネラであり、細胞内で活発に融合と分裂を繰り返している。今回、ミトコンドリア分裂因子Drp1を欠損したマウス及び細胞を構築しその生理機能解析を行った。Drp1を欠損した培養細胞は細胞増殖速度もミトコンドリア活性も野生型とほぼ差が認められなかった。ところがDrp1全身欠損マウスは胎生致死に、また神経特異的欠損マウスは神経細胞死が誘導されることがわかった。これらの結果から、ミトコンドリアの分裂は初期発生及び神経機能に必須であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] 「基礎の基礎」+新しいミトコンドリアを理解するための12のKeyword (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 雑誌名: 細胞工学 29 ページ: 418-422
• [雑誌論文] ミトコンドリアの融合・分裂と哺乳動物の発生・分化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 雑誌名: 細胞工学 29 ページ: 443-447
• [雑誌論文] ミトコンドリアダイナミクス-その生理的意義とメカニズム- (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 232 ページ: 659-664
• [雑誌論文] ミトコンドリアの膜構造制御とその生理機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 雑誌名: 生化学 82 ページ: 39-42
  • NAID: 10026300246
• [雑誌論文] Mitochondrial fission factor Drp1 is essential for embryonic development and synapse formation in mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Ishihara, M. Nomura, A. Jofuku, H. Kato, S.O. Suzuki, K. Masuda, H. Otera, Y. Nakanishi, I. Nonaka, Y. Goto, N. Taguchi, H. Morinaga, M. Maeda, R. Takayanagi, S. Yokota, K. Mihara
  • 雑誌名: Nature Cell Biol. 11 ページ: 958-966
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitofusin 2 acts as an inhibitor of mitochondrial antiviral signaling. (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yasukawa, H. Oshiumi, M. Takeda, N. Ishihara, Y. Yanagi, T. Seya, S-i. Kawabata, T. Koshiba
  • 雑誌名: Science Signaling 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] A receptor for eating mitochondria. (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Ishihara, N. Mizushima
  • 雑誌名: Developmental Cell 17 ページ: 1-2
• [雑誌論文] Mitochondrial fission factor Drp1 is essential for embryonic development and synapse formation in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠, ら
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 11 ページ: 958-966
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitofusin 2 inhibits mitochondrial antiviral signaling (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Yasukawa, ら
  • 雑誌名: Scence Signaling 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] A receptor for eating mitochondria (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Ishihara, N.Mizushima
  • 雑誌名: Developmental Cell 17 ページ: 1-2
• [雑誌論文] ミトコンドリアの融合と分裂による生命機能制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 雑誌名: 実験医学 26 ページ: 2053-2059
• [雑誌論文] Characterization of a mitochondrial protein LETM1 that maintains the mitochondrial tubular shapes and interacts with an AAA-ATPase BCS1L. (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Tamai, H. Iida, S. Yokota, T. Sayano, S. Kiguchiya, N. Ishihara, J. Hayashi, K. Mihara, T. Oka
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 121 ページ: 2588-2600
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a mitochondrial protein LETM1 that maintains the mitochondrial tubular shapes and interacts with an AAA-ATPase BCS1 L (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Tamaiら
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 121 ページ: 2588-2600
  • 査読あり
• [学会発表] ミトコンドリアの融合と分裂に機能するGTPase複合体(ワークショップ) (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠、尾上健太, 水島昇, 三原勝 芳
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] ミトコンドリア分裂因子Drp1の細胞と個体における生理機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠、野村政壽、城福章裕、鈴木諭、大寺秀典、水島昇、三原勝芳
  • 学会等名: 第9回日本ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ミトコンドリア分裂のマウス個体発生における生理機能(ワークショップ) (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠、野村政壽、城福章裕、鈴木諭、大寺秀典、水島昇、三原勝芳
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 融合と分裂によるミトコンドリアの形態制御の分子機構と生理機能(生化学会奨励賞受賞講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Biochemical characterization of autophagosome intermediates in mammalian cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Naotada Ishihara, Eiko Oita, Anoop Kumar Velikkakathgopi, Noboru Mizushima
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Autophagy: Molecular Mechanism, Cellular and Physiological Functions and Diseases
  • 発表場所: Otsu, Japan
• [学会発表] 融合と分裂によるミトコンドリア形態制御とその生理機能(シンポジウム) (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 学会等名: 第114回日本解剖学会・全国学術集会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Fis1 acts as mitochondrial receptor for novel protein that regulates mitochondrial morphology (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Ishihara, K. Onoue, A. Jofuku, H. Takano, N. Mizushima, K. Mihara
  • 学会等名: Keystone Symposium, Mitochondrial Dynamics and Physiology TELUS Whistler Conference Centre, Whistler
  • 発表場所: British Columbia, Canada
• [学会発表] ミトコンドリアの融合と分裂に機能するGTPase複合体 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠, ら
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会(ワークショップ)
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Biochemical characterization of autophagosome intermediates in mammalian cells (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠, ら
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Autophagy : Molecular Mechanism, Cellular and Physiological Functions and Diseases
  • 発表場所: Otsu, Japan
• [学会発表] 融合と分裂によるミトコンドリアの形態制御の分子機構と生理機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会(生化学会奨励賞受賞講演)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] ミトコンドリア分裂のマウス個体発生における生理機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠, ら
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会大会(ワークショップ)
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Fis1 acts as mitochondrial receptor for novel protein that regulates mitochondrial morphology (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Ishihara, ら
  • 学会等名: Keystone Symposium, Mitochondrial Dynamics and Physiology
  • 発表場所: Whistler, British Columbia, Canada(口頭講演)
• [学会発表] 融合と分裂によるミトコンドリア形態制御とその生理機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 学会等名: 第114回日本解剖学会・全国学術集会
  • 発表場所: 岡山(招待講演)
• [学会発表] Overview of mitochondrial behavior in cells (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠
  • 学会等名: 第8回ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 哺乳動物ミトコンドリア分裂因子の分子機構と生理機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾上健太、城福章裕、前田真希、高野博嘉、水島昇、三原勝芳、石原直忠
  • 学会等名: 第8回ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Fis1は新規ミトコンドリア形態制御因子のレセプターとして機能する (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾上健太, 城福章裕, 高野博嘉, 水島昇, 三原勝芳, 石原直忠
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸(口頭発表)
• [学会発表] 哺乳動物Atg2ホモログのオートファジーにおける機能とその分子構造の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾板英子、石原直忠、水島昇
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Fis1結合タンパク質の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾上健太, 城福章裕, 高野博嘉, 水島昇, 三原勝芳, 石原直忠
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Identification of Fisl-binding protein that regulates mitochondrial morphology (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾上健太, ら
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Fis1は新規ミトコンドリア形態制御因子のレセプターとして機能する(口頭発表) (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾上健太, ら
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Overview of mitochondrial behavior in cells (2008)
  • 著者名/発表者名: 石原直忠, ら
  • 学会等名: 第8回ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
• [学会発表] 哺乳動物ミトコンドリア分裂因子の分子機構と生理機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾上健太, ら
  • 学会等名: 第8回ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 東京(口頭発表)
• [備考]
  • URL: http://www.lsi.kurume-u.ac.jp/protein_biochemistry/index.html