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2006 年度 実績報告書

ミトコンドリアtRNA遺伝子突然変異導入マウスの病態解析と遺伝子治療

研究課題

研究課題/領域番号 14035101
研究機関筑波大学

研究代表者

林 純一  筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 教授 (60142113)

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遺伝病 / マウス突然変異型mtDNA / 病態モデルマウス(ミトマウス) / 受精卵遺伝子治療
研究概要

論文:Shin-Ichi Inoue, et al.(2006) Hum.Mol.Genet. 15:1801-1807.
一つの細胞から成る受精卵と異なり成体の場合は、個々の細胞に正常なmtDNAを導入することが不可能である。本研究では骨髄細胞に万能性をもつ幹細胞がある可能性を想定し、放射線照射したミトマウスに正常なmtDNAをもつ骨髄を移植することで、正常細胞による入れ替えを試みた。その結果、完全な回復を認めなかったが1ヵ月以上の延命効果があった。今後は更に延命効果が期待できる万能細胞の導入を試みる予定である。
論文:Kazuto Nakada, et al.(2006) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103:15148-15153
ミトマウスの欠失突然変異型mtDNAが雄の生殖細胞に蓄積して呼吸欠損を起こすと男性不妊の原因になることを世界で初めて証明した。突然変異型mtDNA蓄積による呼吸欠損が精子の運動能を低下させるだけでなく、減数分裂の阻害によって成熟精子数を激減させることは、これまでの常識を覆す新発見として評価された。逆にこの呼吸欠損は体細胞分裂は全く阻害しなかった。
この研究成果は、学問的かつ社会的インパクトが極めて高く、平成18年10月3日のNHKの「おはようにっぽん」で放映されただけでなく、読売新聞、毎日新聞など全国版朝刊、インターネットニュースでも一斉に報道され、また10月13日には朝日新聞夕刊の科学欄で紹介された。
論文:Liqin Cao, et al.(2007) Nature Genet. 39:386-390.
mtDNAの突然変異が短い世代を経るだけで定着するという奇妙な現象に対し、従来は卵形成過程でmtDNAのコピー数が極端に減るボトルネック効果があるからだと説明されてきたが、実際に注意深い測定をすることで、コピー数の減少ではなく複製単位の減少であることを明らかにした。
この研究成果は平成19年2月14日の日刊工業新聞朝刊と2月23日の科学新聞で報道された。この基礎研究は社会的なインパクトは少なかったが、哺乳類ミトコンドリアの遺伝学に対する学術的なインパクトが強く、科学新聞での扱いは大きかった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] The mitochondrial bottleneck occurs without reduction of mtDNA content in female mouse germ cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao, Jyunichi Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Nat Genet. 39(3)

      ページ: 386-390

  • [雑誌論文] Suppression of disease phenotypes of adult mito-mice carrying pathogenic mtDNA by bone marrow transplantation.2006

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Inoue, Jyunichi Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet. 15(11)

      ページ: 1801-1807

  • [雑誌論文] Mitochondria-related male infertility.2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Nakada, Jyunichi Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A. 103(41)

      ページ: 15148-15153

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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