ミトコンドリアDNA・蛋白質巨大複合体の蛋白質構成成分の同定

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390106
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 康 東天 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (80214716)
• キーワード: ミトコンドリア / ミトコンドリアDNA / ヌクレオイド / TFAM / マススペクトラム / メタボリオーム

研究概要

非常に強い酸化ストレス下にあって、おそらく多くのミトコンドリアゲノムは修復しきれない酸化傷害を受け、そのようなDNAは選択的に分解されることでむしろ変異の蓄積を防いでいることが示唆される。継続的な複製は失われたDNAを補っていると考えられる。つまり、ミトコンドリアゲノムでは、DNA複製は変異の発生防御の役割も担っていると申請者は考えている。このシステムがミトコンドリアゲノムにおいては主要な役割を果たしている遺伝情報維持機構ではないかとの仮説を立てている。そして遺伝情報維持のために、修復、複製、分解に関する酵素群は有機的に連係して大きなDNA-蛋白質複合体(ミトコンドリアゲノムヌクレオイド構造)を作り、ミトコンドリアゲノムを維持していると考えている。ミトコンドリアゲノムの維持に中心的役割を果たしているmitochondrial transcription factor A (TFAM)はHMGファミリー蛋白質の一員であるが、申請者らはこのTFAMがミトコンドリアDNAの全周をくまなく覆っているミトコンドリアゲノムヌクレオド構造の主要な構造蛋白質であるとのデータを得ている。その、強いDNA結合能と豊富に存在する性質を利用して、このTFAMに対する抗体でヌクレオイド構造体そのものを免疫沈降する系を確立した。現在、免疫沈降されたミトコンドリアDNA蛋白質複合体構成蛋白質群を同定する工程へ入り、約20の主要バンドの蛋白質の同定を終えている(理研、瀧尾研究室と共同研究)。引き続き、マイナーバンドの蛋白質の同定をさらに進めている。平行して、同定を終えたすべて蛋白質のcDNAクローニングし、発現精製し、抗体を産生する予定であり、すでに、複数の蛋白質関して、抗体作製のための免疫作業に入っている。

研究成果

• [文献書誌] Chumpia, W.et al.: "Affinity purification of antibodies by using Ni2+-resins on which inclusion body-forming proteins are immobilized"Protein Expr Purif. 32. 147-150 (2003)
• [文献書誌] Yoshida, Y.et al.: "p53 Physically Interacts with Mitochondrial Transcription Factor A and Differentially Regulates Binding to Damaged DNA"Cancer Res.. 63. 3729-3734 (2003)
• [文献書誌] Okamaoto, M.et al.: "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] Suematsu, N.et al.: "Oxidative stress mediates tumor necrosis factor-alpha-induced mitochondrial DNA damage and dysfunction in cardiac myocytes"Circulation. 107. 1418-1428 (2003)
• [文献書誌] Alam, T.I.et al.: "Human mitochondrial DNA is packaged with TFAM"Nucleic Acids Res. 31. 1640-1645 (2003)
• [文献書誌] Kang, D., Hamasaki, N.: "Mitochondrial oxidative stress and mitochondrial DNA"CLin.Chem.Lab.Med.. 41. 1281-1288 (2003)