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本研究は、カロリー制限（CR）によるミトコンドリアの機能変化と引き続く細胞質、核へのシグナル（retrograde signal from mitochondrion-to-nucleus、以下、レトログレードシグナル）の活性化という観点から、ほ乳類の老化、寿命制御機構を解明することである。ミトコンドリア呼吸鎖複合体IV（Cox）のサブユニット6b1 (Cox6b1)のCRのよる上昇とそれによるミトコンドリア機能の変化に着目した。
これまでのin vitro解析によって、Cox6b1の発現上昇は、ミトコンドリア呼吸鎖機能の上昇、Coxの活性の上昇、細胞の増殖や酸化ストレス耐性を誘導することを明らかにした。本年度は、Cox6b1によるCoxの上昇のメカニズムを明らかにするために、呼吸鎖複合体IVのサブユニットのmRNAとタンパク質発現レベルを定量した。Cox6b1の過剰発現あるいは抑制は、他のサブユニットの発現レベルに大きな影響は与えなかった。しかしながら、Blue-native polyacrylamide gel electrophoresisによる解析では、Coxを含むスーパーコンプレックスが増加していることが示された。さらに、スーパーコンプレックス部分を２次元に展開すると、複合体IIIとIVがスーパーコンプレックスを形成し、そこにCox6b1が存在することが示された。
以上の結果は、Coxo6b1の発現増加によって、複合体IIIとCoxがスーパーコンプレックスを形成し、ミトコンドリアの呼吸機能を上昇させていることを示唆している。in vitroの解析は、CRによるミトコンドリア機能制御においてCox6b1が重要な役割を果たしていることを裏付けている。
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