ミトコンドリアダイナミクスの制御機構

• 研究課題/領域番号: 22370071
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 三原 勝芳 九州大学, 医学研究院, 名誉教授 (40029963)
• 研究分担者: 大寺 秀典 九州大学, 医学研究院, 助教 (40380612) ; 岡 敏彦 九州大学, 医学研究院, 准教授 (40263321)
• 連携研究者: 石原 直忠 久留米大学, 分子生命科学研究所, 教授 (10325516)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2012年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2011年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2010年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: 細胞構造・機能 / ミトコンドリアダイナミクス / ミトコンドリア / ミトコンドリア融合 / ミトコンドリア分裂 / オルガネラ動態 / 膜融合 / 膜分裂 / GTPase / アポトーシス / オルガネラ / オルガネラダイナミクス / 神経変性疾患

研究概要

(1)ミトコンドリア(Mt)の分裂に関わる細胞質の因子Drp1のノックアウト(KO)マウスの作成に始めて成功し、全身Drp1-KOならびに神経Drp1-KOマウスの個体ならびに細胞での表現系の解析を行った。さらに肝臓、膵臓beta-細胞、心筋、卵巣でのDrp1-KOマウスを作製し解析を行っている。
(2)Mt外膜上のDrp1受容体は不明で会ったが我々は従来考えられていたFis1ではなく新規な外膜蛋白質Mffが受容体として働くことを始めて明らかにした。
(3)神経のMt軸索輸送に関わる新規な因子KLP6の同定に成功した。
(4) Rab-GAPタンパク質TBC1D15がその受容体であることを明らかにした。
(5) rp1の機能を抑制するとマトリクス内のmDNA-タンパク質複合体のサイズが増大する現象を見いだし、これがクリステ構造を安定化することでアポトーシスを抑制することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Fis1 acts as mitochondrial recruitment of TBC1D15 that involved in regulation of mitochondrial morphology (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Onoue et al.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 126 号: 1 ページ: 176-186
  • DOI: 10.1242/jcs.111211
  • 査読あり
• [雑誌論文] New insights into the function and regulation of mitochondrial fission (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Otera et al.
  • 雑誌名: BBA Mol. Cell. Res. 巻: 1833 ページ: 1256-1268
  • 査読あり
• [雑誌論文] New insights into the function and regulation of mitochondrial fission (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Otera, N. Ishihara and K. Mihara
  • 雑誌名: Invited Review Article in BBA Mol. Cell. Res. 巻: 1833 ページ: 1256-1268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fis1 acts as mitochondrial recruitment factor for TBC1D15 that involved in regulation of mitochondrial morphology. (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Onoue, A. Jofuku, R. Ban-Ishihara, T. Ishihara, M. Maeda, T. Koshiba, T. Itoh, M. Fukuda, H. Otera, T. Oka, H. Takano, N. Mizushima, K. Mihara and N. Ishihara
  • 雑誌名: J. Cell Sc 巻: 126 ページ: 176-185
  • 査読あり
• [雑誌論文] PINK1 autophosphorylation upon membrane potential dissipation is essential for Parkin recruitment to damaged mitochondria (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Okatsu, T. Oka, M. Iguchi, K. Imamura, H. Kosako, N. Tani, M. Kimura, E. Go, F. Koyano, M. Funayama, K. Shiba-Fukushima, S. Sato, H. Shimizu, Y. Fukunaga, H. Taniguchi, M. Kamatsu, N. Hattori, K. Mihara, K. Tanaka, and N. Matsuda
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 1016 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation and physiologic function of GTPases in mitochondrial fusion and fission in mammals (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Ishihara, H. Otera, T. Oka, and K. Mihara
  • 雑誌名: Invited Forum Review Article in Antioxidants & Redox Signaling 巻: 17 ページ: 1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial dynamics: functional link with apoptosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Otera and K. Mihar
  • 雑誌名: onal Journal of Cell Biology, Vo l . 2012 巻: ID821676 ページ: 10-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] PINK1 autophosphorylation upon membrane potential dissipation is essential for Parkin recruitment to damaged mitochondria (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾勝圭
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3 号: 1 ページ: 1016-1016
  • DOI: 10.1038/ncomms2016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation and physiologic function of GTPases in mitochondrial fusion and fission in mammals (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Ishihara et al.
  • 雑誌名: Antioxidants and Redox Signaling 巻: 17 ページ: 1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation and physiologic function of GTPase in mitochondrial fusion and fission in mammals (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Ishihara, H.Otera, T.Oka, K.Mihara
  • 雑誌名: Antioxidants and Redox Signaling 巻: (Invited review article)(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial dynamics : functional link with apoptosis (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Otera, K.Mihara
  • 雑誌名: International J.Cell Biol. 巻: (Invited review article)(in press) ページ: 1-10
  • DOI: 10.1155/2012/821676
  • 査読あり
• [雑誌論文] H.Otera and K. Mihara (2011)
  • 著者名/発表者名: Discovery of the membrane receptor for mitochondrial fission GTPase Drp1
  • 雑誌名: nvited Review Article. Small GTPases 巻: 2(3) ページ: 167-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] KLP6: a newly identified kinesin that regulates the morphology and transport of mitochondria in neuronal cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, Y. Sugiura, R. Ichisita, K. Mihara and T. Oka
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 124 ページ: 2457-2465
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms and physiologic functions of mitochondrial dynamics.. (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Otera and K. Mihara
  • 雑誌名: Invited Review Article in J. Biochem 巻: 149 ページ: 241-251
  • NAID: 10030583706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of the membrane receptor of Drp1 (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Otera, K.Mihara
  • 雑誌名: Small GTPases 巻: 23(Invited review article) ページ: 167-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms and physiological functions of mitochondrial dynamica (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Otera, K.Mihara
  • 雑誌名: J.Biochem. 巻: 149(Invited review article) ページ: 241-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] KLP6, a new kinesin regulating morphology and transport of mitochond ria in neuronal cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tanaka, et al.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mff is an essential factor for mitochondrial recruitment of Drp1 during mitochondrial fission in mammalian cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Otera, C. Wang, M.M. Cleland, K. Setoguchi, S. Yokota, R.J. Youle, and K. Mihara
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 191 ページ: 1141-1158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mff is an essential factor for mitochondrial recruitment of Drp1 during mitochondrial fission in mammalian cells (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Otera, et al.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 巻: 191(表紙bならびにIn Focusに採用) ページ: 1141-1158
  • 査読あり
• [学会発表] Regulation of Mitochondrial Dynamics in Mammals (Tentative title) (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: 4th International Symposium on Dynamics of Mitochondria (Keynote Speaker)
  • 発表場所: Okinawa
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of mitochondrial fission in mammals (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: 12th Asian & Oceanian Congress of Child Neurology
  • 発表場所: Riyad, Saudi Arabia
  • 招待講演
• [学会発表] ミトコンドリア分裂の制御機構とその障害 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: n The 12thConference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine (J-Mit).
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2012-12-20
• [学会発表] ミトコンドリア融合・分裂の分子機構と生理機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム理医連携特別講演会 -独創的研究の世界発信を続ける「七人の侍」- |
  • 発表場所: 九州大学コラボステーション1視聴覚ホール
  • 年月日: 2012-02-29
• [学会発表] ミトコンドリア融合・分裂の分子機構と生理的意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム医理連携特別講演会独創的研究の世界発信を続ける「七人の侍」
  • 発表場所: 九州大学コラボステーション視聴覚ホール(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-29
• [学会発表] 細胞の生と死をつかさどる小器官ミトコンドリア-機能、形成、動態とその障害 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: 独創的発想に富む科学者育成プログラム「出る杭を伸ばすヘリックすプロジェクト」採択事業|七人の侍による記念講演会
  • 発表場所: 秋田ビューホテル
• [学会発表] The mechanism and physiological significance of Drp1-dependent mitochondrial fission in mammals. (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Invited talk in The 9thConference of the Asian Society of Mitochondrial Research and Medicine & The 5thConference of Chinese Society of Mitochondrial Research and Medicine
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] 特別講演「ミトコンドリア分裂の制御機構とその障害」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: 第１２回に本ミトコンドリア学会
  • 発表場所: つくば市
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanism and physiological significance of Drp1-dependent mitochondrial fission in mammals (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Asian Society of Mitochondrial Research and Medicine & Conference of Chinese Society of Mitochondrial Research and Medicin
  • 発表場所: Beijin
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞の生と死をつかさどる小器官ミトコンドリアー機能、形成、動態とその障害 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: 独創的発想に富む科学者育成プログラム「出る杭をのばすヘリックスプロジェクト」採択事業「七人の侍による記念講演」
  • 発表場所: 秋田市
  • 招待講演
• [学会発表] Mitochondrial Recruitment of Drp1 during Mitochondrial Fission in Mammalian Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Invited talk in the 5thAcademic meeting of KSMRM
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Mitochondrial Recruitment of Drp1 during Mitochondrial Fission in Mammalian Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Mihara
  • 学会等名: 5^<th> Academic Meeting of KSMRM
  • 発表場所: Daegu, Korea(Invited speaker)
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Mitochondrial recruitment of Drp1 during mitochondrial fission in mammalian cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Mihara
  • 学会等名: IRB Meeting for "Mitochondrial Autophagy"
  • 発表場所: Barcelona(Invited speaker)
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] ミトコンドリア融合・分裂の分子機構と生理的意義。 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: 京都産業大学総合生命科学部開設記念シンポジウム「タンパク質の一生と生命システム」
  • 発表場所: 京都産業大学神山ホール
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] ミトコンドリア融合・分裂の分子機構と生理的意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: 京都産業大学総合生命科学部開設記念シンポジウム「タンパク質の一生と生命システム」
  • 発表場所: 京都産業大学神山ホール(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Mitochondrial Recruitment of Drp1 during Mitochondrial Fission in Mammalian Cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Invited talk in "Mitochondrial Dynamics: From Mechanism to Disease" Sardinia
  • 発表場所: Italy
• [学会発表] Mitochondrial Recruitment of Drp1 during Mitochondrial Fission in Mammalian Cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Invited talk in IRB Meeting "Mitochondrial Autophagy" March 21-23, at the Institut d'Estudis Catalans (IEC)
  • 発表場所: Barcelona.
• [学会発表] Mitochondrial recruitment of Drp1 during mitochondrial fission in mammalian cells (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Mihara
  • 学会等名: Mitochondrial Dynamics : from mechanism to disease
  • 発表場所: Sardinia, Italy(Invited speaker)
• [学会発表] Enjoyed the little things (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Evening Lecture in The 3rd International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] The Physiologic Importance of Mammalian Mitochondrial Fission Factor Drp1 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Invited talk in Symposium of "Systems Biology and Drug Discovery"
  • 発表場所: Yonsei University, Korea
  • 年月日: 2010-02-09
• [学会発表] The physiologic importance of mammalian mitochondrial fission factor Drp 1. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Mihara
  • 学会等名: Systems Biology and Drug Discovery
  • 発表場所: Yonsei University, Korea(Invited speaker)
  • 年月日: 2010-02-09