| 研究課題/領域番号 |
21K06080
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43030:機能生物化学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小笠原 絵美 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (70778274)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ミトコンドリアDNA / ヘテロプラスミー / ミトコンドリアダイナミクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
変異型mtDNAの存在比率（変異率）の上昇は、ミトコンドリア病をはじめ多様な疾患の原因となる。しかし、mtDNAの細胞質遺伝の根源的理解は十分に進んでおらず、変異率の上昇機構は不明である。本研究計画では、ミトコンドリアの動的特性に着目し、「mtDNAの配置・分布」や「ミトコンドリアの融合・分裂」による変異率の制御機構を解析する。ヘテロプラスミー制御の分子基盤を構築することで、多コピー存在するmtDNAの中から、複製・維持されていくmtDNAの選別と遺伝の解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
哺乳動物細胞では単一細胞内に数百から数千コピーのミトコンドリアDNA (mtDNA) が存在しており、mtDNAに変異が導入されると細胞内は正常型mtDNAと変異型mtDNAの混在するヘテロプラスミーと呼ばれる状況になる。この時、変異型mtDNAの割合（変異率）がある一定値を超えて高くなることでミトコンドリア機能が低下することが知られており、様々な疾患との関連が知られている。また、ミトコンドリアは融合・分裂を活発に繰り返しており、その形態変化はミトコンドリアの機能制御を始め様々な細胞機能の維持に重要である。本研究では「ミトコンドリアの融合・分裂」やそれに伴う「mtDNAの配置・分布」を含むミトコンドリアの動的特性に着眼したヘテロプラスミーの制御機構の解析を行っており、mtDNAの選別と遺伝様式の解明を目指している。
今年度は、ミトコンドリア膜の動態変化による変異率の制御、つまりmtDNAの細胞質遺伝に果たす役割の統合的な理解が進み、特に変異率制御に大きな影響を与える因子の同定に至った。また、mtDNAの配置・分布の制御がヘテロプラスミーにおけるミトコンドリアの機能制御に重要であることが明らかになり、その主要な因子の同定とその分子機構の解析を進めることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は、前年度までの解析により得られた候補因子の詳細な解析によりヘテロプラスミー制御における主要な因子の同定と分子機構の一端を明らかにすることができ、さらに、申請当時に予期しなかった知見の解析も進み、概ね当初の目的通りに進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、ミトコンドリアの膜の動態変化とmtDNAの配置・分布の変化が変異率を制御する分子機構の詳細な解析を進め、どのようにmtDNA分子種を選別していくのかを明らかにする。
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