ミトコンドリアを中心とした細胞内鉄動態と疾患生物学

• 研究課題/領域番号: 26870067
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 病態医化学; 細胞生物学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 田中 敦 山形大学, 医学部, 准教授 (60404000)
• 研究協力者: 大塚 理奈 ; 井上 弘章
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ミトコンドリア / 鉄代謝 / 小胞 / 神経変性疾患 / オートファジー / 品質管理 / 鉄動態 / 膜ダイナミクス

研究成果の概要

ミトコンドリア鉄異常とオートファジー欠損の関係性を検討し、オートファジー欠損マウスにおけるミトコンドリア鉄の異常な減少が認められる一方、細胞全体での鉄量は変化せず、ミトコンドリアから流失した鉄は細胞質内で異所性に存在し得ることを明らかとた。このことは鉄動態異常が細胞環境の増悪の原因となることを示唆した。
ミトコンドリア機能制御のための鉄動態の重要性を検討すべく、オートファジー欠損マウスを用い鉄補充法を中心とした機能回復検討を行った。結果、ミトコンドリア機能異常は細胞内鉄分布異常に起因するものであることで、生体外からの鉄補充操作ではミトコンドリア鉄の欠乏を救済できない可能性を明らかとした。

研究成果

• [国際共同研究] McGill University(カナダ)
• [国際共同研究] Freiburg University(ドイツ)
• [雑誌論文] High-mobility group box 1-mediated heat shock protein beta 1 expression attenuates mitochondrial dysfunction and apoptosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Narumi T, Shishido T, Otaki Y, Kadowaki S, Honda Y, Funayama A, Honda S, Hasegawa H, Kinoshita D, Yokoyama M, Nishiyama S, Takahashi H, Arimoto T, Miyamoto T, Watanabe T, Tanaka A, Woo C, Abe J, Takeishi Y, Kubota I
  • 雑誌名: Journal of Molecular and Cellular Cardiology 巻: 82 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2015.02.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A mutation of COX6A1 causes a recessive axonal or mixed form of Charcot-Marie-Tooth disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamiya G, Makino S, Hayashi M, Abe A, Numakura C, Ueki M, Tanaka A, Ito C, Toshimori K, Ogawa N, Terashima T, Maegawa H, Yanagisawa D, Tooyama I, Tada M, Onodera O, Hayasaka K.
  • 雑誌名: Am J Hum Genet. 巻: 95 号: 3 ページ: 294-300
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2014.07.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 鉄代謝阻害に応答するミトコンドリア由来小胞の形成とその詳細 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 敦、井上 弘章、大塚 理奈、Heidi McBride
  • 学会等名: 第88回日本生化学会・第38回分子生物学会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 細胞内ストレスに応答するミトコンドリア由来小胞の形成メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上 弘章、大塚 理奈、田中 敦
  • 学会等名: 第88回日本生化学会・第38回分子生物学会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] ストレス応答性ミトコンドリア由来小胞の形成とリソソームとの関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 敦
  • 学会等名: 第9回オートファジー研究会・第3回「オートファジー」班会議
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] 細胞内鉄異常とミトコンドリアストレス応答のメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 敦、井上 弘章、大塚 理奈、水島 昇
  • 学会等名: 第39回日本鉄バイオサイエンス学会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-08-29
  • 招待講演
• [学会発表] ストレス応答性ミトコンドリア由来小胞の形成と鉄代謝の関係性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中敦
  • 学会等名: 第14回日本ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂（福岡）
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-06
• [学会発表] Analysis of mitochondria-derived vesicle formation in response to cellular stress (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka A
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜)
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 細胞内に取り込まれた鉄の動態とミトコンドリア機能維持の関係性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中敦
  • 学会等名: 第87回日本生化学会年会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of mitochondria-derived vesicle formation in response to cellular stress (2014)
  • 著者名/発表者名: Oshikiri Y, Tanaka A
  • 学会等名: 第87回日本生化学会年会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 細胞内鉄の動態とミトコンドリア機能維持メカニズムの関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中敦
  • 学会等名: 第38回日本鉄バイオサイエンス学会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台）
  • 年月日: 2014-09-06 – 2014-09-07
• [図書] 実験医学 2014年9月号 クローズアップ実験法「さまざまなモデル生物からミトコンドリア画分を分離する簡便な方法」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中敦（責任監修）, 岡本徳子, 風間智彦
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 研究室HP
  • URL: http://tanaka.yu-med-tenure.com
• [備考] 田中敦研究室ホームページ
  • URL: http://tanaka.yu-med-tenure.com