癌、糖尿病、老化の病体解析と診断に向けた先端的ミトコンドリア機能解析法の開発

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22249018
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 康 東天 九州大学, 医学研究院, 教授 (80214716)
• 研究分担者: 栢森 裕三 九州大学, 大学病院, 技師長 (90398066) ; 内海 健 九州大学, 大学院・医学研究院, 准教授 (80253798) ; 神吉 智丈 九州大学, 大学病院, 助教 (50398088) ; 高崎 伸也 九州大学, 大学病院, 助教 (90435149)
• キーワード: ミトコンドリアDNA / 遺伝子診断 / 活性酸素 / 糖尿病 / ミトコンドリア病 / 遺伝子多型

研究概要

以下の3つの基本プロジェクトを目的に掲げて研究を遂行した。
(1)ミトコンドリア機能維持機構の基礎研究:p32ノックアウトマウスを作製した。全身性ノックアウトは胎生致死であった。p32ノックアウトMEF細胞株を樹立し、その解析からp32ノックアウト細胞では電子伝達系の活性が非常に強くに低下しており、その原因はミトコンドリア内における翻訳の高度の障害によることが明らかになった。p32はミトコンドリアリボソームの形成に重要な因子であることが明らかにした。
(2)ミトコンドリア検査診断システム:高速DNAシークエンサーを用いた、全ての部位における点変異、欠失変異を定量的に検出できる系の構築のための予備実験を進行中である。10分割したmtDNAの断片を1つのチューブで一度に定量的に増幅できる反応系の構築までたどり着いている。23年度はこの系をさまざまの疾患サンプルに適用し、その産物を高速DNAシークエンサーで解析し、診断的有用性について検証する予定。
(3)体細胞ミトコンドリアDNA解析:コホート研究のため、5000人の糖尿病患者の血液生化学検査値の取得とそのDNA分離が終了した。今後、上記(2)のシステムが完成した後には、mtDNAの大量解析に移る予定。またコントロールとして、久山町住人3000人分のmtDNA中の約2kbpの領域の配列を、通常のダイレクトシークエンス法ですでに決定している。この3000人の中には糖尿病患者を含む耐糖能異常者が数百人含まれおり、とりあえずこの3000人の集団の中で、耐糖能正常者と異常者とのあいで、SNP解析を始めているが、その解析はまだ進行中である。

研究成果

• [雑誌論文] Mitochondrial single-stranded DNA binding protein is required for maintenance of mitochondrial DNA and 7S DNA but is not required for mitochondrial nucleoid organisation (2010)
  • 著者名/発表者名: Ruhanen, H., Borrie, S., Szabadkai, G., Tyynismaa, H., Jones, A. W., Kang, D., Taanman, J. W., Yasukawa, T
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1803 ページ: 931-939
• [雑誌論文] Mutation of His 834 in human anion exchanger 1 affects substrate binding (2010)
  • 著者名/発表者名: Takazaki, S., Abe, Y., Yamaguchi, T., Yagi, M., Ueda, T., Kang, D., Hamasaki, N
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1798 ページ: 903-908
• [雑誌論文] Structure of the membrane domain of human erythrocyte anion exchanger 1 revealed by electron crystallography. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, T., Ikeda, Y., Abe, Y., Kuma, H., Kang, D., Hamasaki, N., Hirai, T.
  • 雑誌名: J Mol Biol 巻: 397 ページ: 179-189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helical image reconstruction of the outward-open human erythro cyte band 3 membrane domain in tubular crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, T., Fujii, T., Abe, Y., Hirai, T., Kang, D., Namba, K., Hamasaki, N., Mitsuoka, K.
  • 雑誌名: J Struct Biol 巻: 169 ページ: 406-412
  • 査読あり
• [雑誌論文] ERAL1 is associated with mitochondrial ribosome and elimination of ERAL1 leads to mitochondrial dysfunction and growth retardation (2010)
  • 著者名/発表者名: Uchiumi, T., Ohgaki, K., Yagi, M., Aoki, Y., Sakai, A., Matsumoto, S., Kang, D
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 38 ページ: 5554-5568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geographic distribution of fluoroquinolone-resistant Escherichia coli strains in Asia (2010)
  • 著者名/発表者名: Uchida, Y., Mochimaru, T., Morokuma, Y., Kiyosuke, M., Fujise, M., Eto, F., Harada, Y., Kadowaki, M., Shimono, N., Kang, D.
  • 雑誌名: Int J Antimicrob Agents 巻: 35 ページ: 387-391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clonal spread in Eastern Asia of ciprofloxacin-resistant Escherichia coli serogroup O25 strains, and associated virulence factors. Int (2010)
  • 著者名/発表者名: Uchida, Y., Mochimaru, T., Morokuma, Y., Kiyosuke, M., Fujise, M., Eto, F., Eriguchi, Y., Nagasaki, Y., Shimono, N., Kang, D.
  • 雑誌名: J Antimicrob Agents 巻: 35 ページ: 444-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] PLEDs in an infant with congenital protein C deficiency : a case report (2010)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, K., Akiyoshi, K., Okazaki, N., Yamada, H., Suzuki, M., Maeda, T., Suenobu, S., Izumi, T., Kang, D.
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 巻: 121 ページ: 800-801
  • 査読あり
• [雑誌論文] IFCC reference procedures for measurement of the catalytic concentrations of enzymes : corrigendum, notes and useful advice (2010)
  • 著者名/発表者名: Schumann, G., Canalias, F., Joergensen, P.J., Kang, D., Lessinger, J.M., Klauke, R
  • 雑誌名: Clin Chem Lab Med 巻: 48 ページ: 615-621
  • 査読あり
• [学会発表] TFAM-associated proteins that are involved in mitochondrial RNA metabolisms (2010)
  • 著者名/発表者名: Kang, D
  • 学会等名: The 7th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20101216-20101218
• [学会発表] Aging and mitochondrial dysfunction (2010)
  • 著者名/発表者名: Kang, D.
  • 学会等名: The 11th annual meeting for Southern district of the Korean Society for Laboratory Medicine
  • 発表場所: Pusan, Korea
  • 年月日: 2010-06-18