2021 年度研究成果報告書

ミトコンドリア内膜のクリステ構造を形成する分子基盤の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K21413
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関	山形大学
研究代表者	田村康山形大学, 理学部, 教授 (50631876)
研究期間 (年度)	2020-07-30 – 2022-03-31
キーワード	ミトコンドリア / クリステ
研究成果の概要	ミトコンドリアクリステ形成因子としてわれわれが見出した酵母Mgm1, Mdm35, MICOSのヒトオルソログ（OPA１, PRELID1-TRIAP1, MICOS）のシングル，ダブルKO細胞を構築し，ミトコンドリアやクリステの蛍光顕微鏡や電子顕微鏡により解析した。その結果，OPA1-KO細胞では先行研究と同様に層状クリステが減少することを確認した。またOPA1とMic60を同時にノックアウトした細胞では，クリステが殆ど見られなくなる細胞が増加した。今後これらの細胞に，欠損させた遺伝子を戻し，クリステが再形成される過程を観察することで，クリステ形成機構の解明が期待される。
自由記述の分野	細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ミトコンドリアのクリステ膜は，ミトコンドリアのATP生産の効率化に必須の構造である。このクリステ膜構造が見つかってから長い年月が経っているが，このような特徴的な膜構造が形成されるメカニズムはほとんどわかっていない。今回，わたしたちが出芽酵母を用いた研究によって独自に発見したミトコンドリアクリスて形成因子を，ヒトの細胞を用いて解析し，出芽酵母で得られた知見を確認することができた。今後さらに研究をすすめることで，クリステ膜形成の謎が明らかにできれば，ミトコンドリアの機能が低下した疾患の治療法戦略などに貢献できると期待される。