ポーリンを介したエネルギー代謝と細胞死制御の分子メカニズム

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12672153
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 篠原 康雄 徳島大学, 薬学部, 助教授 (60226157)
• キーワード: ポーリン / エネルギー代謝 / 酸化的リン酸化 / ミトコンドリア / アポトーシス

研究概要

ミトコンドリアのポーリンは永らく「外膜の単なる穴」とされてきたが、最近の研究によって、エネルギー代謝や細胞死の制御に携わっている可能性が示唆されてきた。本研究では、ポーリンに関する多くの謎の解明を指向した基礎研究を行い、以下の知見を得ることに成功した。
1)ポーリンには少なくとも3種のアイソフォームが存在することが知られているが、縮重プライマーを用いたRT-PCRによって、1型アイソフォームに極めてよく似ているものの1型アイソフォームとは明らかに異なったポーリン様のメッセージを同定することができた。このことは、第4のポーリンをコードするメッセージが発現している可能性を意味しでいる。現在このクローンの更なるキャラクタリゼーションを進めている。
2)これまでに3種のポーリンアイソフォームのcDNAが単離されており、いずれのポーリンもミトコンドリアに局在していると考えられているが、細胞膜にもミトコンドリアのポーリンとよく似たタンパク質が認められており、メッセージレベルだけで、ミトコンドリアに発現したポーリンを議論することは困難である。また、ポーリンに対する抗体は、研究の歴史の長い1型アイソフォームに関するものがとられているものの、他のアイソフォームに対する抗体はまだ調製されておらず、タンパク質レベルでの知見は乏しい。このような現状を鑑み、ポーリンに対する様々な抗体の調製を行い、実際にミトコンドリアに存在するポーリンの解析を行った。その結果、2型アイソフォームが最も多量に存在するであろうとの知見を得ることに成功した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Shinohara et al.: "Growth condition dependent synchronized changes in the transcript levels of type II hexokinase and type 1 glucose transporter in tumor cells."Biochim. Biophys. Acta. 1499. 242-248 (2001)
• [文献書誌] S.Shimizu et al.: "Essential role of voltage-dependent anion channel in various forms of apoptosis in mammalian cells"J. Cell Biol. 152(2001)237-250.. 152. 237-250 (2001)
• [文献書誌] Y.Shinohara et al.: "Expression of NAD+-dependent isocitrate dehydrogenase in brown adipose tissue"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 281. 634-638 (2001)
• [文献書誌] E.Majima et al.: "Specific labeling of the bovine heart mitochondrial phosphate carrier with fluorescein-5-isothiocyanate : roles of Lys 185 and putative adenine nucleotide recognition site in phosphate transport"J. Biol. Chem.. 276. 9792-9799 (2001)
• [文献書誌] T.Hatanaka et al.: "Significant expression of functional human type 1 mitochondrial ADP/ATP carrier in yeast mitochondria"Biol. Pharm. Bull.. 24. 595-599 (2001)
• [文献書誌] T.Hatanaka et al.: "Significant effect of the N-terminal region of the yeast type 2 mitochondrial ADP/ATP carrier on efficient expression in yeast mitochondria."J. Biol. Chem.. 276. 28881-28888 (2001)
• [文献書誌] T.Hatanaka et al.: "Characterization of loops of the yeast mitochondrial ADP/ATP carrier facing the cytosol by site-directed mutagenesis"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 286. 936-942 (2001)
• [文献書誌] H.Harashima et al.: "Intracellular control of gene trafficking using liposome as drug carriers"Eur. J. Pharm. Sci.. 13. 85-89 (2001)
• [文献書誌] R.Tachibana et al.: "Intracellular control of macromolecules by use of liposome as drug carriers"J. Biol. Macromol.. 1. 60-67 (2001)
• [文献書誌] R.Tachibana et al.: "Quantitative studies on the nuclear transport of plasmid DNA and gene expression employing nonviral vectors"Advanced Drug Delivery Reviews. 52. 219-226 (2001)
• [文献書誌] N.Yamazaki et al.: "Structural properties of mammalian mitochondrial ADP/ATP carriers"Mitochondrion. (in press).
• [文献書誌] M.Hino et al.: "Requirement of continuous transcription for production of certain amount of protein by Rapid Translation System"Protein Express. Purif.. (in press).