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2010 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  東京都臨床医学総合研究所, 基盤技術センター, センター長 (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 / 病態モデルマウス
研究概要

研究実績1
高転移性マウス肺がんA11細胞のmtDNAのND6遺伝子にミトコンドリア呼吸酵素複合体Iの活性を低下させ,結果としてROS(活性酸素)の大量漏出と肺転移を誘導する体細胞突然変異(G13997A)が存在することを明らかにし、この体細胞突然変異(G13997A)を100%持つマウス(ミトマウス)の作出に成功した(FEBS Lett.2010)。さらに、このミトマウスが老化したときどのような表現型(疾患)を発症するか詳細に調べた結果に関し、論文準備中である。今後、がん多発マウスと交配することで、そのマウスが転移多発マウスになるか否かを検証する。
研究実績2
別のミトコンドリア遺伝子に病原性突然変異を持つmtDNAを導入した病態モデルマウス(ミトマウス)を作出するため、すでにミトコンドリア病の一つであるミトコンドリア脳筋症の原因となる病原性突然変異と同等の変異(G7731A)をtRNA^<Lys>遺伝子に持つmtDNA分子を100%持つ細胞を樹立し、この突然変異を導入したES細胞の樹立にも成功した。今後はこの変異をもつ新たなミトマウス作出を目指す。またそれ以外のミトコンドリア遺伝子に病原性が期待される突然変異をもつmtDNAの濃縮も完了する予定である。
研究実績3
研究実施計画1の成果がマウスだけでなくヒトの腫瘍にも当てはまるか否かに関し、ヒト乳がん細胞株を用いて調べた所、ヒトにも当てはまることを突き止めた.この成果は現在論文投稿中である。
研究実績4
研究実施計画1の際に、全く新しいmtDNAの生理機能を発見した。それはmtDNAの特殊な突然変異が自然免疫系によって認識され、腫瘍形成や転移結節形成が抑制されることであった。この結果を論文として公表し(J.Exp.Med.,2010)マスコミでも報道された。今後更にその仕組みの詳細を検討する予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Generation of trans-mitochondrial mito-mice by the introduction of a pathogenic G13997A mtDNA from highly metastatic lung carcinoma cells2010

    • 著者名/発表者名
      Mutsumi Yokota
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 584 ページ: 3943-3948

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The innate immune system in host mice targets cells with allogenic mitochondrial DNA2010

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ishikawa
    • 雑誌名

      J.Exp.Med.

      巻: 207 ページ: 2297-2305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel function of mtDNA : its involvement in metastasis2010

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ishikawa
    • 雑誌名

      Ann.N.Y.Acad.Sci.

      巻: 1201 ページ: 40-43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lactic acidemia in the pathogenesis of mice carrying mitochondrial DNA with a deletion2010

    • 著者名/発表者名
      Emi Ogasawara
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 19 ページ: 3179-3189

    • 査読あり
  • [学会発表] Reverse genetic studies on defects of mitochondrial central dogma2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Nakada
    • 学会等名
      UCL-JSPS International Symposium
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2011-02-10
  • [学会発表] ミトコンドリアセントラルドグマの破綻と代謝適応2010

    • 著者名/発表者名
      中田和人
    • 学会等名
      BMB2A10
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] Mouse models of mitochondrial defects2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Nakada
    • 学会等名
      Mitochondrial Medicine.2010
    • 発表場所
      Arizona, USA
    • 年月日
      2010-06-16
  • [図書] モデル動物利用マニュアル2011

    • 著者名/発表者名
      中田和人
    • 総ページ数
      11/671
    • 出版者
      株式会社エル・アイ・シー
  • [備考] 同通信のHP

    • URL

      http://www.47news.jp/CN/201010/CN2010101101000165.html

  • [備考] HSN産経

    • URL

      http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~jih-kzt/paper/2010-11newshavashi-3.Pdf

  • [備考] 筑波大学大学院生物科学専攻のHP

    • URL

      http://www.mbs.life.tsukuba.ac.jp/topics-log-3.html

  • [備考] NatureのHighlightでの紹介

    • URL

      http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~jih-kzt/paper/Naturehighlisht-468137e.pdf

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公開日: 2012-07-19   更新日: 2014-04-02  

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