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2008 年度 実績報告書

突然変異導入マウス作製による哺乳類ミトコンドリアゲノムの生理的役割の全貌解明

研究課題

研究課題/領域番号 19100007
研究機関筑波大学

研究代表者

林 純一  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 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 / 突然変異型mtDNA / 呼吸欠損 / ミトコンドリア病 / 病態モデルマス
研究概要

本年度Scienceに掲載された論文では、mtDNAの特定の病原性突然変異ががん細胞の転移能に影響を及ぼし得る、という全く新しい概念をマウスがん細胞を用いて立証することに成功した。この研究成果は、国内のマスコミに加え、Cell,Nat.Med., Nat. Rev. Cancerなど多くの国際一流誌でも紹介され、世界レベルで大きな注目を集めた。本年度はさらに、mtDNA誘導性がん転移は、mtDNA突然変異によって起こる解糖系の上昇(ワーバーグ効果)ではなく、あくまで活性酸素種(ROS)の過剰産生が転移能獲得のための必須条件であることを示した(FEBS Lett., 2008)。この結果は、解糖系の亢進ががん細胞の悪性化を招くとした通説に対する反証であり、この通説が常に正しいとは限らないということを示したと言える。また、一部のヒトがん細胞においても、mtDNAの病原性突然変異が転移能獲得に関与していることを示唆する結果を得た。こうしたmtDNA突然変異から転移能獲得に至るまでのより詳細なプロセスの検討や、ヒトのがん細胞を用いた検証から得られる知見を応用することにより、がん細胞の転移しやすさの予測や転移の抑制に役立つ可能性があると考えている。
今年度はさらに転移を誘発する病原性突然変異mtDNAを雌型ES細胞に導入してキメラマウスを作り、さらにこのmtDNAを100%もつ新たな病態モデルマウスの作出に成功した。現在、この病態モデルマウスの各組織がROSの過剰産生をするかどうか、また生じた腫瘍は転移しやすいかどうかを検証中であう。本研究により、mtDNAの多型突然変異による細胞機能への影響についても新たな関わりを証明できると考えている。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] がん転移ミトコンドリア原因説2009

    • 著者名/発表者名
      石川香、林純一
    • 雑誌名

      蛋白質 核酸 酵素 54

      ページ: 40-48

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trading mtDNA uncovers its role in metastasis.2009

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa IC et al.
    • 雑誌名

      Cell Adhesion and Motility 3

      ページ: 11-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of mtDNA-exchanged cybrids for determination of the effects of mtDNA mutati ons on tumor phenotypes2009

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, K., et al.
    • 雑誌名

      Methods in Enzymol. 457

      ページ: 335-346

  • [雑誌論文] 卵ギ学のミトコンドリアDNA2009

    • 著者名/発表者名
      設楽浩志、他
    • 雑誌名

      卵子学 (印刷中)

  • [雑誌論文] ROS-generating mitochondrial DNA mutations can regulate tumor cell metast asis.2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K, et al.
    • 雑誌名

      Science 320

      ページ: 661‐664

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced glycolysis induced by mtDNA mutations does not regulate metastasis.2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, K., et al.
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 582

      ページ: 3525-3530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible regulation of metastasis by ROS-generating mtDNAmutations.2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K,et al.
    • 雑誌名

      Mitochondrion 4

      ページ: 339-344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the mitochondrial protein LETM1, which maintains the m itochondrial tubular shapes and interacts with the AAA-ATPase BCS1L2008

    • 著者名/発表者名
      Tamai S, et al.,
    • 雑誌名

      J. Cell Sci. 121

      ページ: 2588-2600

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Normal mitochondrial respiratory function is essential for spatial remote memory in mice.2008

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, D., et al.,
    • 雑誌名

      Mol. Brain 1

      ページ: 21

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reverse genetic studies of mitochondril DNA-based diseases using a mouse modle.2008

    • 著者名/発表者名
      Nakada, K., at al.
    • 雑誌名

      Proc. Jpn. Acad., Ser. B 84

      ページ: 155-165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エネルギー代謝ネットワーク中枢の実像に迫る2008

    • 著者名/発表者名
      林純一、中田和人
    • 雑誌名

      実験医学 26

      ページ: 2042-2046

  • [雑誌論文] ミトコンドリアゲノムに起因するエネルギー代謝異常と病態発症2008

    • 著者名/発表者名
      中田和人、林純一
    • 雑誌名

      実験医学 26

      ページ: 2060-2066

  • [雑誌論文] エネルギー代謝転換とがん一解糖系充進と悪性化は関係するか2008

    • 著者名/発表者名
      石川香、他
    • 雑誌名

      実験医学 26

      ページ: 2067-2073i

  • [学会発表] ROS-generating mtDNA mutations can regulate tumor cell metastasis2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, K.
    • 学会等名
      日本ミトコンドリア学会2008年年会
    • 発表場所
      東京女子医科大学
    • 年月日
      2008-12-20
  • [学会発表] ROS-generating mitochonddrial DNA mutations can regulate fumor cell metas tasis2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, K.
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-12
  • [学会発表] Mitochondrial bottleneck is not generated by the reduction of mtDNA copy number in mouse female germline2008

    • 著者名/発表者名
      Shitara, H.
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-12
  • [学会発表] Role of mtDNA mutations in metastasis.2008

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, J.-I.
    • 学会等名
      The 7th European Meeting on Mitochondrial -Patholog y (Euromit 7)
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2008-06-13
  • [学会発表] ROS-generating mitochondria] DNA mutations can regulate tumor cell metast asis.2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, K.
    • 学会等名
      The 7th European Meeting on Mitochondrial -Patholog y (Euromit 7)
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2008-06-13
  • [図書] 卵子学:卵子学のミトコンドリアDNA2009

    • 著者名/発表者名
      設楽浩志、林純一
    • 出版者
      京都大学学術出版会(印刷中)
  • [図書] ミトコンドリアの遺伝機構とエネルギー代謝制御2008

    • 著者名/発表者名
      林純一、中田和人
    • 総ページ数
      2041-2089
    • 出版者
      羊土社
  • [備考]

    • URL

      http://www.mbs.life.tsukuba.ae.jp/2008-04_Press_Release_Hayashi.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://www.geocitiesip/ji_havashi_labrindex.html

  • [備考]

    • URL

      http://www.biol.tsukuba.ac.jp

  • [備考]

    • URL

      http://www.mbs.life.tsukuba.ac.jp/

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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