遺伝性パーキンソン病モデル細胞におけるミトコンドリア・ミトファジー機能異常の解明

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22790841
• 研究機関: 防衛大学校
• 研究代表者: 天羽 拓 防衛大学校, 応用科学群, 助教 (40453922)
• キーワード: パーキンソン病 / ミトコンドリア

研究概要

孤発性パーキンソン病は、100-120人/10万人の高い頻度を示す神経変性疾患であり、疾患の進行抑制を含む根本的な治療法は存在しない。人口の高齢化に伴いその患者数は増加し、発症機序の解明や治療法の開発が強く求められている。パーキンソン病の発症機序には、近年ミトコンドリア機能不全やミトファジーの関与が指摘されている。本研究では、家族性パーキンソン病原因遺伝子の一つであるPINK1遺伝子欠損マウスより得たマウス胎仔由来線維芽細胞(MEFs)をパーキンソン病モデル細胞とし、この細胞のミトコンドリア機能が野生型と比較してどのように変化しているのかを調べた。PINK1欠損型ではミトコンドリアの膜電位が低下しおり、ミトコンドリアの機能が低下していることが示唆された。Modular Kinetic Analysisによりミトコンドリア機能を定量化することで、膜電位低下の原因がプロトンリークによるものではなく呼吸鎖機能の低下によるものであることを明らかにした。また、PINK1欠損型細胞のミトコンドリアでは活性酸素を発生する割合が高く、それらは主に呼吸鎖複合体Iに由来していた。

研究成果

• [雑誌論文] Mitochondrial membrane potential decrease caused by loss of PINK1 is not dueto proton leak, but to respiratory chain defects. (2011)
  • 著者名/発表者名: Amo T, Sato S, Saiki S, Wolf AM, Toyomizu M, Gautier CA, Shen J, Ohta S, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurobiology of Disease 巻: 41 ページ: 111-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial DNA alterations in colorectal cancer cell lines. (2011)
  • 著者名/発表者名: Chihara N, Amo T, Tokunaga A, Yuzuriha R, Wolf AM, Asoh S, Suzuki H, Uchida E, Ohta S.
  • 雑誌名: Journal of Nippon Medical School 巻: 78 ページ: 13-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of modular kinetic analysis to mitochondrial oxidative phosphorylation in skeletal muscle of birds exposed to acute heat stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kikusato M, Ramsey JJ, Amo T, Toyomizu M.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 584 ページ: 3143-3148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of modular kinetic analysis to mitochondrial oxidative phosphorylation in skeletal muscle of birds exposed to acute heat stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: Azad MA, Kikusato M, Sudo S, Amo T, Toyomizu M.
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology Part A : Molecular & Integrative Physiology 巻: 157 ページ: 266-271
  • 査読あり
• [学会発表] Mitochondrial membrane potential decrease caused by loss of PINK1 is not dueto proton leak, but to respiratory chain defects. (2010)
  • 著者名/発表者名: Amo T, Sato S, Saiki S, Wolf AM, Toyomizu M, Gautier CA, Shen J, Ohta S, Hattori N.
  • 学会等名: BMB2010 第33回日本分子生物学会年会・第83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(兵庫県)
  • 年月日: 20101207-20101208
• [学会発表] Mitochondrial energetics and ROS production in chicken skeletal muscle : application of modular kinetic analysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Toyomizu M, Kikusato M, Amo T, Azad MAK.
  • 学会等名: 3rd EAAP International Symposium of Energy and protein metabolism and nutrition
  • 発表場所: Parma, Italy
  • 年月日: 20100906-20100910
• [学会発表] Mitochondrial membrane potential decrease caused by loss of PINK1 is not dueto proton leak, but to respiratory chain defects. (2010)
  • 著者名/発表者名: Amo T, Sato S, Saiki S, Wolf AM, Toyomizu M, Gautier CA, Shen J, Ohta S, Hattori N.
  • 学会等名: The 7th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine and The 10th Conference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 肉用鶏のミトコンドリア酸化的リン酸化効率は産卵鶏より良い (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊水正昭,喜久里基,川端雄亮, Azad MAK,乾恵理子,天羽拓
  • 学会等名: 日本家禽学会2010年度秋季大会
  • 発表場所: 信州大学農学部(長野県)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Caloric restriction primes mitochondria for ischemic stress by deacetylating mitochondrial proteins. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinmura K, Yae K, Tamaki K, Sano M, Katsumata Y, Ishiwata K, Adachi T, Kamimura N, Wolf AM, Amo T, Ohta S.
  • 学会等名: 第1回 Molecular Cardiovascular Conference II
  • 発表場所: キロロ ホテルピアノ(北海道)
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] Dose-dependent effects of resveratrol on mitochondrial function and myocardial is chemia/reperfusion injury (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinmura K, Tamaki K, Sano M, Kamimura N, Wolf AM, Amo T, Ohta S.
  • 学会等名: 20th World congress of the International Society for Heart Research
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2010-05-14