2003 年度実績報告書

ミトコンドリアDNA突然変異導入モデルマウスを用いた病態発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号	14GS0305
研究機関	筑波大学
研究代表者	林純一筑波大学, 生物科学系, 教授 (60142113)
研究分担者	米川博通 (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 副所長 (30142110)
キーワード	ミトコンドリア遺伝子病 / マウス突然変異型mtDNA / 病態モデルマウス(ミトマウス) / ミトコンドリア間相互作用 / 臨床症状の多様性 / クローンマウス / 核移植による遺伝子治療
研究概要	(研究成果:1)ミトマウスの再作製: 今回ミトマウスを作製する際、受精卵は種の異なるマウス(Mus spretus)のmtDNAを持つB6mtspr系統を用いた。その結果、突然変異型mtDNAを蓄積したMitoMouseでもやはり臨床症状を発症しなかったことから、生きているマウスの組織でもミトコンドリア間相互作用が存在することが立証された。この研究成果は2004年のGeneticsに印刷中である。更に病原性点突然変異型mtDNAを導入したミトマウスの作製にも成功し、現在病態発症を解析中である。 (研究成果:2)突然変異型mtDNA遺伝様式の基礎研究と極体を用いた遺伝子診断ヒトやマウスでは病原性突然変異型mtDNAが子孫に伝達されないように卵細胞の段階でリセットする機構が存在すると言われているが実際には証明されていない。この問題を解決するには雌のMitoMouseの卵成熟過程における突然変異型mtDNAの割合の変動を定量PCRを用いて調べればよい。極体と受精卵の突然変異型mtDNAを定量したところ、両者に大きな差がないことが判明した。この事実は極体を用いてミトコンドリア病の遺伝子診断が可能であることを示しており、現在論文準備中である。 (研究成果:3)ミトマウスの核交換核のバックグラウンドが異なると臨床症状も微妙に変化するはずである。そこでミトマウス核移植によりクローンマウスを作製することを検討した。この技術は極めて難しく条件設定にかなりの時間を要するが、現在試行錯誤を繰り返して条件設定を行っているところである。 (研究成果:4)同一遺伝子内の異なる突然変異間の相互作用理論的に同一遺伝子内の異なる突然変異間ではミトコンドリア間相互作用が仮にあっても呼吸活性は回復しないと考えられるが、実際に証明されていなかった。今回、MELAS患者由来のmtDNAのtRNALeu(UUR)遺伝子の3243変異と3271変異を細胞融合により共存させることで、ミトコンドリア間相互作用が存在するにもかかわらず呼吸活性が回復しないことを証明し2004年のBBRCに発表した。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Akitsugu Sato: "Interaction theory of mitochondria : a new paradigm for the mammalian mitochondrial genetic system."Genetics. (In press). (2004)
[文献書誌] Tomoko Ono: "Presence of interaction but not complementation between human mtDNAs carrying different mutations within a tRNALeu(UUR) gene."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 314. 1107-1112 (2004)
[文献書誌] Chu-Shin Chen: "Determination of normal ranges of mitochondrial respiratory activities by mtDNA transfer from 54 human subjects to mtDNA-less HeLa cells for identification of the pathogenicities of mutated mtDNAs."J.Biochem.. 135. 237-243 (2004)
[文献書誌] Mayumi Okamoto: "Ditercalinium chloride, a pro-anticancer drug, intimately associates with mammalian mitochondrial DNA and inhibits its replication."Curr.Genet.. 43. 364-370 (2003)
[文献書誌] 中田和人: "ミトコンドリア遺伝子疾患モデルマウスの病態発症とミトコンドリア連携説"蛋白質核酸酵素. 48. 487-492 (2003)
[文献書誌] 中田和人: "特集多彩な機能をもつオルガネラ「ミトコンドリア」ミトコンドリア遺伝子疾患モデルマウスとミトコンドリア病"実験医学. 21. 1724-1729 (2003)

2003 年度 実績報告書

ミトコンドリアDNA突然変異導入モデルマウスを用いた病態発症機構の解明

研究代表者

林 純一 筑波大学, 生物科学系, 教授 (60142113)

研究成果

[文献書誌] Akitsugu Sato: "Interaction theory of mitochondria : a new paradigm for the mammalian mitochondrial genetic system."Genetics. (In press). (2004)

[文献書誌] Tomoko Ono: "Presence of interaction but not complementation between human mtDNAs carrying different mutations within a tRNALeu(UUR) gene."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 314. 1107-1112 (2004)

[文献書誌] Chu-Shin Chen: "Determination of normal ranges of mitochondrial respiratory activities by mtDNA transfer from 54 human subjects to mtDNA-less HeLa cells for identification of the pathogenicities of mutated mtDNAs."J.Biochem.. 135. 237-243 (2004)

[文献書誌] Mayumi Okamoto: "Ditercalinium chloride, a pro-anticancer drug, intimately associates with mammalian mitochondrial DNA and inhibits its replication."Curr.Genet.. 43. 364-370 (2003)

[文献書誌] 中田和人: "ミトコンドリア遺伝子疾患モデルマウスの病態発症とミトコンドリア連携説"蛋白質核酸酵素. 48. 487-492 (2003)

[文献書誌] 中田和人: "特集 多彩な機能をもつオルガネラ「ミトコンドリア」 ミトコンドリア遺伝子疾患モデルマウスとミトコンドリア病"実験医学. 21. 1724-1729 (2003)

2003 年度実績報告書

林純一筑波大学, 生物科学系, 教授 (60142113)

[文献書誌] 中田和人: "特集多彩な機能をもつオルガネラ「ミトコンドリア」ミトコンドリア遺伝子疾患モデルマウスとミトコンドリア病"実験医学. 21. 1724-1729 (2003)