ミトコンドリア機能の低下を識別する核遺伝子の転写制御機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10670127
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 麻生 定光 日本医科大学, 老人病研究所, 助教授 (70167914)
• 研究分担者: 太田 成男 日本医科大学, 老人病研究所, 教授 (00125832)
• キーワード: ミトコンドリア / ディファレンシャルディスプレー / クロストーク / 臭化エチジウム / CASting assay / ミトコンドリアDNA

研究概要

ミトコンドリアDNA(mtDNA)が障害を受けた時に応答する核とミトコンドリアのクロストーク(細胞小器官間の情報連絡)の分子メカニズムの解明するために、我々はディファレンシャルディスプレー法で見い出したクロストークに関与する新規遺伝子をクローニングし、MIDAS(Mitochondrial DNA Damage Sensitive novel factor)と名づけた。本研究課題最終年度の平成12年度ではMIDASの機能について以下のことを明らかにした。mtDNAの回復に対するMIDASの効果を調べる目的で、MIDASを過剰に発現させた細胞と対照細胞を臭化エチジウム(EtBr)で処理してmtDNAを減少させた。臭化エチジウム除去後のmtDNAの量的回復をサザンブロット解析で検討した。その結果、MIDAS過剰発現細胞ではmtDNAの早い回復が見られ、MIDASによってmtDNAの回復が促進されることがわかった。調製されたMIDAS抗体による細胞の免疫染色と細胞分画によるウエスタンブロット解析でMIDASはおもに細胞質に局在していた。さらに、MIDASは点変異や欠失変異などのmtDNAの直接的な障害で発現誘導されることを示唆する結果が得られた。MIDAS強制発現細胞ではmtDNAからの転写が促進されている結果を得た。MIDASはグアニジン塩基に富むDNA塩基配列に選択的に結合する結果をCASting assayで得ている。MIDASが結合すると予想される塩基配列がmtDNA上に存在しており、MIDASがmtDNAに結合して複製や転写を制御している可能性が考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Yasukawa,T.: "Defect in Modification at the Anticodon Wobble Nucleotide of Mitochondrial tRNALys with the MERRF Encephalomyopathy Pathogenic Mutation."FEBS Lett.. 467. 175-178 (2000)
• [文献書誌] Yasukawa,T.: "Modification Defect at Anticodon Wobble Nucleotide of Mitochondrial tRNAsLEU (UUR) with Pathogenic mutations of Mitochondrial Myopathy, Encephalopathy, Lactic Acidosis, and Stroke-like Episodes. "J.Biol.Chem.. 275. 4251-4257 (2000)
• [文献書誌] Tanabe,T.: "Maxizymes, Novel Allosterically Controllable Ribozymes, Can Be Designed to Cleave Various Substrates."Biomacromolecules. 1. 108-117 (2000)
• [文献書誌] Yamada,M.: "Localization of Bcl-x β in the developing and adult rat central nervous system."J Neurosci.Res.. 60. 468-477 (2000)
• [文献書誌] Shimokata,H.: "Distribution of Geriatric Disease-Related genotypes in the National Institute for Longevity Sciences, Longitudinal Study of Aging (NILS-LSA)."J.Epidemiol.. 10. S46-S55 (2000)
• [文献書誌] Nanbu-Wakao,R.: "Bacterial Cell death induced by human pro-apoptotic Bax is blocked by and RNaseE mutant that functions in an anti-oxidant pathway."Genes Cells. 5. 155-167 (2000)
• [文献書誌] Kamino,K.: "Deficiency in Mitochondrial Aldehyde Dehydrogenase Increases the Risk for Late-Onset Alzheimer's Disease in the Japanese Population."Biochem.Biophy.Res.Commun.. 273. 192-196 (2000)
• [文献書誌] Yasukawa,T.: "A pathogenic point mutation reduces stability of mitochondrial mutant tRNAlle."Nucl.Acids Res.. 28. 3779-3784 (2000)
• [文献書誌] Asoh,S.: "The Super Anti-apoptotic Factor Bcl-xFNK Constructed by Disturbing Intramolecular Polar Interactions in Rat Bcl-xL."J.Biol.Chem.. 275. 37240-37245 (2000)
• [文献書誌] Hatanaka,Y.: "Low density lipoprotein receptor-related protein gene polymorphisms and risk for late-onset Alzheinmer's disease in a Japanese population."Clinical Genet.. 58. 319-323 (2000)
• [文献書誌] 麻生定光: "ミトコンドリアと細胞死."Clinical Neuroscience. 18. 42-44 (2000)
• [文献書誌] 太田成男: "ミトコンドリア脳筋症:ミトコンドリア変異tRNAのWobbling異常."細胞工学. 19. 596-604 (2000)
• [文献書誌] 麻生定光: "アポトーシスと疾患-中枢神経疾患編(水野美邦編)"(株)医薬ジャーナル社(大阪). 251 (2000)
• [文献書誌] 太田成男: "RNA研究の最前線-RNAと蛋白質の複合機能(志村令郎、渡辺公綱編)"シュプリンガー・フェアクラーク東京. 238 (2000)
• [文献書誌] 瀬名秀明: "ミトコンドリアと生きる."(株)角川書店(東京). 221 (2000)