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2016 年度 実施状況報告書

ミトコンドリアにおける翻訳停滞解消機構およびその不全による病態発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06945
研究機関群馬大学

研究代表者

行木 信一  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (80302959)

研究分担者 畑田 出穂  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (50212147)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード翻訳停滞解消因子 / ミトコンドリア / リボソーム
研究実績の概要

蛋白質合成(翻訳)の滞りの解消機構は生物種によって異なる。ミトコンドリアの翻訳系では,2つの翻訳停滞解消因子ICT1及びC12orf65蛋白質が必須であることを示してきたが,どのような翻訳停滞状態が生じ,それに対し2つの因子がどのように役割分担し機能しているのかは未知である。一方,ヒトではC12orf65遺伝子に変異が起こると,その位置により病態の異なるミトコンドリア病を引き起こす。本研究の目的は,①リボソームプロファイリングによりICT1あるいはC12orf65依存的に解消される翻訳停滞解消状態(配列)を明らかすることで,「翻訳停滞解消機構」の全容を示し,②CRISPR/Casゲノム編集法によりC12orf65の欠損領域が異なるマウスを複数作製し解析することで,解消機構不全によるミトコンドリア病の病態発現機構を解明することである。
今年度は,前年度に培養細胞で成功したgRNAの配列を用いて,マウス(C57BL/6J,日本チャールスリバー)の受精卵にRNAをマイクロインジェクションを行った。92個の受精卵へのインジェクションを行い,74個の生存を確認した。翌日,2細胞期まで発生した同74個の胚を偽妊娠マウスの卵管に移植した。20日後に22匹の産仔が得られたことが確認された。その後離乳した19匹に対しgenomic typingによって,C12orf65遺伝子が欠損されているヘテロなマウスが9匹いることがわかった。現在,ヘテロ同士を掛け合わせて,欠損がホモなマウスを作製中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

想定より時間がかかっているが,c12orf65が欠損したヘテロなマウスの作製に成功している。

今後の研究の推進方策

欠損がヘテロなマウス同士を掛け合わせて,欠損がホモなマウスを作製し,その動態や組織の状態を野生型と比較する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Solution structure of the first RNA recognition motif domain of human spliceosomal protein SF3b49 and its mode of interaction with a SF3b145 fragment2017

    • 著者名/発表者名
      Kuwasako K, Nameki N, Tsuda K, Takahashi M, Sato A, Tochio N, Inoue M, Terada T, Kigawa T, Kobayashi N, Shirouzu M, Ito T, Sakamoto T, Wakamatsu K, Guntert P, Takahashi S, Yokoyama S, Muto Y
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 26 ページ: 280-291

    • DOI

      10.1002/pro.3080. Epub 2016 Nov 27

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Functional analysis of stalled-ribosome rescue factors in mitochondria2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Arai, Takuro Horii, Hiroyuki Kogure, Izuho Hanada, Nobukazu Nameki
    • 学会等名
      3nd International Symposium of Gunma University Medical Innovation (GUMI2016)
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館(群馬県)
    • 年月日
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [学会発表] プロテオソーム解析による酵母ミトコンドリアの翻訳停滞解消因子の機能解明2016

    • 著者名/発表者名
      井上楓音,五月女侑洋,今泉友紀,行木信一
    • 学会等名
      第10回 日本ゲノム微生物若手の会
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス(東京都)
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-24
  • [学会発表] Identification of residues required for stalled-ribosome rescue in the codon-independent release2016

    • 著者名/発表者名
      Nobukazu Nameki, Hiroyuki Kogure, Yoshihiro Handa, Masahiro Nagata, Naoto Kanai, Peter Guntert, Kenji Kubota
    • 学会等名
      The 2016 joint annual meeting of the 21st Annual Meeting of the RNA Society and the RNA Society
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2016-06-28 – 2016-07-02
  • [備考] 行木研ホームページ

    • URL

      http://molbio.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/

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公開日: 2018-01-16  

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