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2020 年度 実績報告書

mtDNAからなる核様体構造の分散様式の変化が司るミトコンドリア機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K06141
研究機関大阪大学

研究代表者

石原 孝也  大阪大学, 理学研究科, 助教 (70611862)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードミトコンドリア / ミトコンドリアDNA
研究実績の概要

ミトコンドリアはエネルギー生産に重要なオルガネラであり、その機能維持にはミトコンドリアダイナミクスというミトコンドリア膜の分裂と融合による形態変化が深く関わっていることが分かってきた。また申請者らのこれまでの研究成果から、膜のダイナミクスだけではなく、ミトコンドリアが保持する独自のDNAであるミトコンドリアDNA(mtDNA)の動的な制御もミトコンドリア機能維持に重要な役割を果たしていることが分かってきた。mtDNAは複数コピーがmtDNA結合タンパク質として知られているTFAMなどと複合体を形成して機能していると考えられている。しかし、mtDNAダイナミクスを制御する因子の情報が乏しいことから、本申請研究では、mtDNAの動態制御に関わる因子の探索とその分子メカニズムの解析から、呼吸機能だけでなく多様なミトコンドリア機能との関わりについて明らかにすることを目的としている。今年度は研究課題の完遂のために、問題となっていたmtDNAの観察システムの確立に向けて、研究を進展させた。具体的には核様体を顕微鏡下で可視化することが可能なプローブができ、これまでの試薬よりもシグナルの減弱が抑えられ、核様体の動きを長時間観察することを可能にした。さらに、前年度より進めていたmtDNAダイナミクスを制御する因子の同定とその分子メカニズムの解析をさらに進め、膜結合ドメインを持つMARCHユビキチンリガーゼファミリーに属するいくつかのタンパク質を発現抑制することによって、核様体が巨大化することが分かった。本研究から核様体の制御に関わる分子の一端を明らかにすることができ、研究成果として発表した(Ishihara T. and Kanon H. et al. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2021)。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 細胞の環境変化に応答するミトコンドリアダイナミクス2021

    • 著者名/発表者名
      丸山翔太, 石原孝也, 石原直忠
    • 雑誌名

      日本基礎老化学会

      巻: 45 ページ: 7-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ミトコンドリアダイナミクスが制御する生理・病理機構2021

    • 著者名/発表者名
      石原孝也, 小笠原絵美, 石原直忠
    • 雑誌名

      腎臓内科

      巻: 13 ページ: 238-245

  • [雑誌論文] Multiple assay systems to analyze the dynamics of mitochondrial nucleoids in living mammalian cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Takaya、Kanon Hirotaka、Ban-Ishihara Reiko、Ishihara Naotada
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: - ページ: 129874~129874

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2021.129874

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【ミトコンドリアと病気】(第7章)ミトコンドリア病と基礎研究 ミトコンドリア構造の動的変化と疾患2020

    • 著者名/発表者名
      安田 樹 , 石原 孝也 , 石原 直忠
    • 雑誌名

      遺伝子医学MOOK

      巻: 35 ページ: 286-290

  • [雑誌論文] MAVS is energized by Mff which senses mitochondrial metabolism via AMPK for acute antiviral immunity2020

    • 著者名/発表者名
      Hanada Yuki、Ishihara Naotada、Wang Lixiang、Otera Hidenori、Ishihara Takaya、Koshiba Takumi、Mihara Katsuyoshi、Ogawa Yoshihiro、Nomura Masatoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: 5711

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19287-7

    • 査読あり
  • [学会発表] mtDNAダイナミクスが制御するミトコンドリア機能2021

    • 著者名/発表者名
      石原孝也, 石原直忠
    • 学会等名
      第23回 植物オルガネラワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリア核様体の分布制御メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      石原 孝也, 石原 直忠
    • 学会等名
      第93回 日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアDNAの動態変化によるミトコンドリア機能の制御2020

    • 著者名/発表者名
      石原 孝也, 石原 直忠
    • 学会等名
      第73回 日本酸化ストレス学会、第20回 日本NO学会 合同学術集会
  • [学会発表] Regulation of mitochondrial DNA dynamics in mammalian cells2020

    • 著者名/発表者名
      石原 孝也, 石原 直忠
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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