研究課題
生命機能の根幹を支えるミトコンドリアは、細胞内で絶えず融合と分裂を繰り返すダイナミックなオルガネラである。この「ミトコンドリア・ダイナミクス」の破綻は、生命の高次機能にさまざまな悪影響を及ぼし、特にヒトにおいては多様な疾患や病態と深く関係する。本研究の目的は、ミトコンドリア・ダイナミクスの分子機構を解明することにあり、この動的な細胞内における生命現象を生物物理学的に理解することで新たなミトコンドリア像の基盤確立を目指した。該当年度は、ミトコンドリア・ダイナミクスの調節に関与する複数のタンパク質群をヒトやマウスを中心とした哺乳動物細胞を利用した発現系の構築、ならびにその一部の分子群においては、遺伝子改変マウスの作製も並行して行った。まず初めに、哺乳動物細胞を用いたミトコンドリア・タンパク質の発現系の構築では、Myc及びHAエピトープタグを付加した組換え体タンパク質の発現に成功し、それら組換え体の物性も内在性タンパク質のものと同一であったことを確認した。その後、それら組換え体タンパク質を用いて新たな相互作用分子の探索も行った。一方では、ミトコンドリア・ダイナミクスに関わる分子の遺伝子改変マウスの作製を研究分担者らと共に進め、誕生したホモ接合体マウスの入れ戻し交配を10世代まで進めることが出来た。これまでに誕生した変異マウスは、野生型マウスと比較して有意に低体重であることが確認できており、現在では、それら体重変化の推移推移、及び生化学的な解析を準備している。
2: おおむね順調に進展している
該当年度は、遺伝子改変マウスの作製において、当初の予定通り、ホモ接合体マウスの誕生から入れ戻し交配まで進めることが出来た。また、哺乳動物細胞によるミトコンドリアタンパク質の発現系の構築においても予想以上の進展が見られ、今後の解析に期待している。
該当年度は、ミトコンドリア・ダイナミクスに関わるタンパク質群のin vitro及びin vivoによる実験を中心に進めた。今後の研究では、ミトコンドリア・ダイナミクスに関わる新規分子の網羅的な探索実験を行い、全容解明に向けての分子マシナリーの構築を進めていく。また、同時に進めているミトコンドリアタンパク質の立体構造解析に関しても、これまでに構築できた組換えタンパク質を順次結晶化、その後の構造解析を進め、一部のコンストラクトにおいては構造情報をもとに変異体の作製を行っていく。さらに、遺伝子改変マウスに関しては、その生理的な意義を明らかにするために表現型の解析を詳細に進めていく予定である。
すべて 2018 その他
すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)
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