病原性ミトコンドリアゲノムの臓器特異的維持・排除機構の解析

• 研究課題/領域番号: 22650091
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 中田 和人 筑波大学, 生命環境系, 教授 (80323244)
• 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: 2,550千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
• キーワード: ミトコンドリア / ミトコンドリアDNA / 病原性突然変異 / ミトコンドリア呼吸機能異常 / エネルギー欠損 / ミトコンドリア病 / モデルマウス / ミトコンドリアゲノム / 突然変異 / エネルギー代謝 / エネルギー代謝異常 / 体細胞突然変異 / エネルギー欠乏

研究概要

大規模欠失型(△)ミトコンドリアゲノム(mtDNA)を含有するマウスの病態表現型を精査した結果、新生児期には造血と鉄代謝異常を主体とした肝臓病態を、成体時期には全身性のエネルギー欠損による全身性の代謝異常病態がそれぞれ誘導され、また個体よってはこれら2つの病態を遷移発症することを見出した。さらに、このような複雑な病態発症は、臓器に導入されている△mtDNAの量的変化によって制御されていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Mitochondrial DNA mutations in mutator mice confer respiration defects and B-cell lymphoma development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Mito, Yoshiaki Kikkawa, Akinori Shimizu, Osamu Hashizume, Shun Katada, Hirotake Tmaniahi Azusa Ota, Yukina Kato, Kazuto Nakada, Jun-Ichi Hayashi.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(2) 号: 2 ページ: e55789-e55789
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0055789
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific mitochondrial DNA mutation in mice regulates diabetes and lymphoma development (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashizume O, Shimizu A, Yokota M, Sugiyama A, Nakada K, Miyoshi H, Itami M, Ohira M, Nagase H, Takenaga K, Hayashi J.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 巻: 109(26) 号: 26 ページ: 10528-33
  • DOI: 10.1073/pnas.1202367109
  • NAID: 120007137266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive application of an mtDsRed2-Tg mouse strain for mitochondrial imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, J., Nishiyama, S., Shimanuki, M., Ono, T., Sato, A., Nakada, K., Hayashi, J-I., Yonekawa, H., Shitara, H
  • 雑誌名: Transgenic Research 巻: 21巻 号: 2 ページ: 439-447
  • DOI: 10.1007/s11248-011-9539-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transmitochondrial mice as models for mitochondrial DNA-based diseases.Exp Anim (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakada K, Hayashi J
  • 雑誌名: Exp Anim 巻: 60(5) ページ: 421-31
  • URL: http://dx.doi.org/10.1538/expanim.60.421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial DNA mutations regulate metastasis of human breast cancer cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Imanishi H, Hattori K, Wada R, Ishikawa K, Fukuda S, Takenaga K, Nakada K, Hayashi J
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6(8) 号: 8 ページ: e23401-e23401
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0023401
  • NAID: 120007137464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear but not mitochondrial DNA involvement in respiratory complex I defects found in senescence-accelerated mouse strain (2011)
  • 著者名/発表者名: Imanishi H, Yokota M, Mori M, Shimizu A, Nakada K, Hayashi J
  • 雑誌名: SAMP8.Exp Anim 巻: 60(4) ページ: 397-404
  • URL: http://dx.doi.org/10.1538/expanim.60.397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Persistent activation of Nrf2 through p62 in hepatocellular carcinoma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Inami Y, Waguri S, Sakamoto A, Kouno T, Nakada K, Hino O, Watanabe S, Ando J, Iwadate M, Yamamoto M, Lee MS, Tanaka K, Komatsu M
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 193 号: 2 ページ: 275-284
  • DOI: 10.1083/jcb.201102031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Persistent activation of Nrf2 through p62 in hepatocellular carcinoma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Inami, Y.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 93 ページ: 275-284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transmitochondrial mice as models for mitochondrial DNA-based diseases (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakada, K.
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 60 ページ: 421-431
  • NAID: 10029835173
  • 査読あり
• [雑誌論文] The innate immune system in host mice targets cells with allogenic mitochondrial DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa K, Toyama-Sorimachi N, Nakada K, Morimoto M, Imanishi H, Yoshizaki M, Sasawatari S, Niikura M, Takenaga K, Yonekawa H, Hayashi J
  • 雑誌名: J Exp Med 巻: 207(11) 号: 11 ページ: 2297-305
  • DOI: 10.1084/jem.20092296
  • NAID: 120007137786
  • 査読あり
• [雑誌論文] Over-expression of Tfam improves the mitochondrial disease phenotypes in a mouse model system (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, S., Shitara, H., Nakada, K., Ono, T., Sato, A., Suzuki, H., Ogawa, T., Masaki, H., Hayashi, J-I., Yonekawa, H
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 401巻 号: 1 ページ: 26-31
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.08.143
  • NAID: 120007137866
  • 査読あり
• [雑誌論文] p62/SQSTM1 cooperates with Parkin for perinuclear clustering of depolarized mitochondria (2010)
  • 著者名/発表者名: Okatsu K, Saisho K, Shimanuki M, Nakada K, Shitara H, Sou YS, Kimura M, Sato S, Hattori N, Komatsu M, Tanaka K, Matsuda N
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 15(8) 号: 8 ページ: 887-900
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2010.01426.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of trans-mitochondrial mito-mice by the introduction of a pathogenic G13997A mtDNA from highly metastatic lung carcinoma cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokota, M., Shitara, H., Hashizume, O., Ishikawa, K., Nakada, K., Ishii, R., Taya, C., Takenaga, K., Yonekawa, H., Hayashi, J
  • 雑誌名: FEBS letters 巻: 584巻 号: 18 ページ: 3943-3948
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2010.07.048
  • NAID: 120007137913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial respiration defects modulate differentiation but not proliferation of hematopoietic stem and progenitor cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue S, Noda S, Kashima K, Nakada K, Hayashi J, Miyoshi H
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 584(15) 号: 15 ページ: 3402-9
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2010.06.036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lactic acidemia in the pathogenesis of mice carrying mitochondrial DNA with a deletion (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara E, Nakada K, Hayashi J
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 19(16) 号: 16 ページ: 3179-89
  • DOI: 10.1093/hmg/ddq228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lactic acidemia in the pathogenesis of mice carrying mitochondrial DNA with a deletion (2010)
  • 著者名/発表者名: Emi Ogasawara, Kazuto Nakada Jun-Ichi Hayashi
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 19 ページ: 3179-3189
  • 査読あり
• [雑誌論文] ミトコンドリアセントラルドグマの破綻病理 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中田和人, 石川香, 林純一
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 29 ページ: 466-473
• [学会発表] ミトコンドリア糖尿病のマウス逆遺伝学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中田和人、林純一
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 病原性ミトコンドリアゲノム変異のマウス逆遺伝学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中田和人、林純
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-06-02
• [学会発表] Reverse genetic studies on mammalian mtDNA mutations (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakada, K.
  • 学会等名: The Eighth European Meeting on Mitochondrial Pathology
  • 発表場所: ザラゴザ、スペイン(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] Reverse geneticstudies on mammalian mtDNA mutations (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakada K, Hayashi J
  • 学会等名: European Meeting on Mitochondrial Pathology (Euromit 8)
  • 発表場所: Spain
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Reverse genetic studies on defects of mitochondrial central dogma (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakada K
  • 学会等名: UCL-JSPS International Symposium
  • 発表場所: UK
  • 年月日: 2011-02-10
• [学会発表] Reverse genetic studies on defects of mitochondrial central dogma (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuto Nakada
  • 学会等名: UCL-JSPS International Symposium
  • 発表場所: London UK
  • 年月日: 2011-02-10
• [学会発表] ミトコンドリアセントラルドグマの破綻病理 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中田和人、小笠原絵美、北潔、林純一
  • 学会等名: BMB2010, ワークショップ「ミトコンドリア研究の最前線:基礎生命科学から臨床まで」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] ミトコンドリアセントラルドグマの破綻と代謝適応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中田和人
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Mouse models of mtDNA defects (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakada K, Hayashi J
  • 学会等名: Mitochondrial Medicine 2010
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] Mouse models of mitochondrial defecis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuto Nakada
  • 学会等名: Mitochondrial Medicine 2010
  • 発表場所: Arizana, USA
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] モデルマウスから得られた新知見 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中田和人
  • 学会等名: 第113回日本小児学会学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-04-23
• [学会発表] ミトコンドリア遺伝子疾患における乳酸産生とその病原性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中田和人、小笠原絵美、林純一
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会大会ワークショップ「代謝適応と破綻に見る新たなミトコンドリア機能研究」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] ミトコンドリア糖尿病のマウス逆遺伝学
  • 著者名/発表者名: 中田和人
  • 学会等名: 第85回日本生化学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 招待講演
• [学会発表] 病原性ミトコンドリアゲノム変異のマウス逆遺伝学
  • 著者名/発表者名: 中田和人
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 招待講演
• [図書] 細胞生物学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沼田治、千葉智樹、中野賢太郎、中田和人
  • 総ページ数: 203
  • 出版者: 化学同人
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~jih-kzt/
• [備考] http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~jih-kzt/