再構成系を用いたミトコンドリア分裂機構の解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24657138
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 三原 勝芳 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (40029963)
• 研究分担者: 岡 敏彦 九州大学, 医学研究院, 准教授 (40263321) ; 大寺 秀典 九州大学, 医学研究院, 助教 (40380612)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ミトコンドリア / ミトコンドリア分裂 / ミトコンドリア融合 / Drp1 / Mff / Mid49 / Mid51

研究概要

ミトコンドリア(Mt)は融合と分裂によって頻繁に構造を変化させる。融合には外膜のMfn1,Mfn2と内膜のOPA1が、分裂には細胞質のDrp1が関与している。今回はDrp1がMtに集積して分裂を実行する過程を解析し（１）分裂には外膜Mffに加えMid49, Mid51がDrp1受容体として機能するがMffが最も主要な受容体であることを明らかにした。（２）Mff-KOマウスを作成。Drp1-KOマウスよりも早く初期胚で死亡する。受容体機能に加え重要な機能を持つことが推測された。３）Drp1がmtDMA分配に関連する、心筋の配列形成に必須である、肝臓での欠失はNASHを発症することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamics of nucleoid structure regulated by mitochondrial fission contributes to cristae reformation and release of cytochrome c (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ban-Ishihara, T. Ishihara, N. Sasaki, K. Mihara and N. Ishihara
  • 雑誌名: Pros. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 ページ: 11863-11868
• [雑誌論文] New insights into the function and regulation of mitochondrial fission (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Otera, N. Ishihara, and K. Mihara.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1833(5) ページ: 1256-1268
• [雑誌論文] Fis1 acts as mitochondrial recruitment factor for TBC1D15 that involved in regulation of mitochondrial morphology (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Onoue, A. Jofuku, R. Ban-Ishihara, T. Ishihara, M. Maeda, T. Koshiba, T. Itoh, Fukuda, H. Otera, T. Oka, H. Takano, Mizushima, K. Mihara and N. Ishihara.
  • 雑誌名: JCS 巻: 126 (pt 1) ページ: 176-185
  • DOI: 10.1242/jcs.111211
• [雑誌論文] PINK1 autophosphorylation upon membrane potential dissipation is essential for Parkin recruitment to damaged mitochondria (2012)
  • 著者名/発表者名: Okatsu, T. Oka, M. Iguchi, K. Imamura, H. Kosako, N. Tani, M. Kimura, E. Go, F. Koyano, M. Funayama, K. Shiba-Fukushima, S. Sato, H. Shimizu, Y. Fukunaga, H. Taniguchi, M. Kamatsu, N. Hattori, K. Mihara, K. Tanaka, and N. Matsuda.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3,1016 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/ncomms2016
• [雑誌論文] Regulation and physiologic function of GTPases in mitochondrial fusion and fission in mammals (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Ishihara, H. Otera, T. Oka, and K, Mihara
  • 雑誌名: Invited Forum Review Article. Antioxid. Redox Signal 巻: 17(PMID : 22871170) ページ: 1-11
• [雑誌論文] Mitochondrial dynamics : functional link with apoptosis (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Otera and K. Mihara
  • 雑誌名: Invited Review Article. International Journal of Cell Biology 巻: 821676 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1155/2012/821676
• [雑誌論文] Discovery of the membrane receptor for mitochondrial fission GTPase Drp1 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Otera and K. Mihara
  • 雑誌名: Invited Review Article. Small GTPases 巻: 2(3) ページ: 167-172
• [学会発表] Mechanism and Regulation of Mitochondrial Fission in Mammalian Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: The International Symposium on Mitochondria
  • 発表場所: Roppongi, Tokyo, Japan(Invited Talk)
  • 年月日: 20131106-07
• [学会発表] Mechanism and Physiologic Significance of Drp1-dependent Mitochondrial Fission in Mammals (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: Plenary Lecture in The 4th International Symposium on Dynamics of Mitochondria : from Molecular Mechanisms to Physiological Functions and Diseases
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 20131028-1101
• [学会発表] The Mechanism and physiological Significance of Drp1-dependent Mitochondrial Fission in Mammals (2013)
  • 学会等名: The 2013 International Symposium on Mitochondrial Dynamics in Translational Medicine & 2013 Annual Meeting of Mitochondrial Research and Medicine (TSMRM)
  • 発表場所: Taipei Medical University, Taiwan(Invited Talk)
  • 年月日: 2013-09-07
• [学会発表] The mechanism and physiological significance of Drp1-dependent mitochondrial fission in mammals (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Mihara
  • 学会等名: The 9th Conference of the Asian Society of Mitochondrial Research and Medicine & The 5th Conference of Chinese Society of Mitochondrial Research and Medicine
  • 発表場所: (Invited talk)
  • 年月日: 20121202-05
• [学会発表] ミトコンドリア分裂の制御機構とその障害 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: The 12th Conference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine (J-Mit)
  • 発表場所: 筑波大学(特別講演)
  • 年月日: 2012-12-20
• [学会発表] 細胞の生と死をつかさどる小器官ミトコンドリア-機能、形成、動態とその障害 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: 独創的発想に富む科学者育成プログラム「出る杭を伸ばすヘリックスプロジェクト」採択事業|七人の侍による記念講演会
  • 発表場所: 秋田ビューホテル
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] ミトコンドリア融合・分裂の分子機構と生理機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原勝芳
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム理医連携特別講演会–独創的研究の世界発信を続ける「七人の侍」–
  • 発表場所: 九州大学コラボステーション1視聴覚ホール
  • 年月日: 2012-02-29
• [産業財産権] Drp1欠損非ヒトほ乳動物 (2013)
  • 発明者名: 三原勝芳、石原直忠
  • 権利者名: 株式会社ジェンテック
  • 産業財産権番号: 特願2007-298224
  • 取得年月日: 2013-07-05
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