| 研究課題/領域番号 |
14002007
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| 研究種目 |
特別推進研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
三原 勝芳 九州大学, 大学院・医学研究院, 特任教授 (40029963)
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| 研究分担者 |
石原 直忠 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (10325516)
小宮 徹 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 助教授 (40304802)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2006
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| キーワード | ミトコンドリア / 蛋白質輸送 / 膜透過 / 膜融合 / 膜分裂 / 前駆体蛋白質 / 膜蛋白質 / シグナル認識 |
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| 研究概要 |
ミトコンドリア(Mt)の膜に焦点をあて、膜蛋白質のMt標的化と膜挿入、外膜を介したアポトーシス因子の輸入輸出、ならびにMt膜の融合分裂制御の機構を明らかにする事を目的として研究を行い、以下の事柄を明らかにした。
【Mt膜蛋白質の標的化と膜挿入】配向性の異なる12種類のMt膜蛋白質について輸送ルートを解析し輸送シグナルの特性と輸送装置の関与を明らかにした。さらに、C-末端に膜結合領域を持つ蛋白質群の新規な輸送径路の発見と膜結合領域を複数回持つ膜蛋白質が外膜のTom40チャネルに依存せずTom70と膜間スペースの因子に依存して輸送される新たな機構の発見によってMt膜の生合成機構に新たな知見を加えた。輸送装置については哺乳類特異的な前駆体蛋白質受容体OM37の同定ならびに哺乳類で見いだされていなかったTom5およびTom6の同定、新規なTom40bの同定を行ったほか、輸送チャネルであるTom40の特性を明らかにした。【アポトーシス因子輸送】セミインタクト細胞を用いてBcl-2ファミリー蛋白質のMt輸送径路を初めて明らかにした。内膜結合型のアポトーシス誘発因子AIFの放出機構を解析し、細胞機能調節におけるMt内での蛋白質プロセッシングの重要性を初めて明らかにした。さらに、膜間スペースからのシトクロムCの放出を調節する新規内膜蛋白質MICS1(後述)を同定した。【Mt分裂融合の制御】Mt融合因子Mfn1,Mfn2の同定と機能解析、新規なMfn調節因子MIBの同定、内膜のMt融合因子OPA1(Optic atrophy原因遺伝子)のプロセッシングを介した融合調節とプロセッシング酵素の同定、Mt分裂因子Drp1のノックアウトマウスを作成しMt分裂反応の高次機能への関与の初めての証明、クリステ構造の維持とシトクロムcの放出を調節する内膜蛋白質MICS1(mitochondrial cristae and structure regulation)の同定、内膜蛋白質LETM1(Wolf-Hirschom Syndromen原因遺伝子)の呼吸鎖アセンブリーと内膜構造維持への関与の発見の成果を挙げた。
これらの研究成果によってミトコンドリアダイナミクスの研究に多大な貢献をすることができた。
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