ミトコンドリア移植による哺乳類ミトコンドリアゲノムのパラダイム変換

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25250011
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 林 純一 筑波大学, 生命環境系, 特命教授 (60142113)
• 研究分担者: 米川 博通 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基盤技術研究センター, 特任研究員 (30142110)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ミトコンドリアゲノム / ミトコンドリア移植 / 哺乳類 / 生理的役割 / 突然変異 / ミトコンドリア病 / がん化 / 老化関連疾患

研究実績の概要

本研究申請は以下の２つのパラダイム（パラダイムA及びB）の変換を目的とした。
パラダイムA：ミトコンドリアゲノムの遺伝子産物は全て内膜に局在する。
パラダイムB：呼吸欠損を誘発する突然変異は老化やがん等の原因になる。
今回の研究成果として、パラダイムAでは、ミトコンドリアゲノムの遺伝子産物が細胞表面にも存在する予測したのが、それがミトコンドリアゲノム以外の未知の細胞質因子であるという結論を得た。パラダイムBに関しては、突然変異により誘発された「呼吸欠損」ではなく「活性酸素」がリンパ腫の原因になることと、さらに老化は突然変異ではなく核遺伝子のエピジェネティックな変化が原因であることを突き止めた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

申請者は2014年度で定年となり、2015年度は特命教授として本申請にかかる研究に従事していた。上記Web siteは、定年以前の申請者と同じ研究グループのHPである。

研究成果

• [雑誌論文] Mutations in mitochondrial DNA regulate mitochondrial diseases and metastasis but do not regulate aging. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi JI, Hashizume O, Ishikawa K, Shimizu A.
  • 雑誌名: Curr Opin Genet Dev. 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: 10.1016/j.gde.2016.03.004.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mouse somatic mutation orthologous to MELAS A3302G mutation in the mitochondrial tRNA(Leu(UUR)) gene confers respiration defects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Enoki S, Ishikawa K, Mito T, Obata K, Nagashima R, Yonekawa H, Nakada K, Hayashi J.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 467 ページ: 1097-1102
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.09.072.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A somatic T15091C mutation in the Cytb gene of mouse mitochondrial DNA dominantly induces respiration defects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi C, Takibuchi G, Shimizu A, Mito T, Ishikawa K, Nakada K, Hayashi J.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 463 ページ: 1021-1027
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.06.052.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epigenetic regulation of the nuclear-coded GCAT and SHMT2 genes confers human age-associated mitochondrial respiration defects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashizume O, Ohnishi S, Mito T, Shimizu A, Ishikawa K, Nakada K, Soda M, Mano H, Togayachi S, Miyoshi H, Okita K, Hayashi J.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 ページ: 10434
  • DOI: 10.1038/srep10434.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 老化ミトコンドリア原因説の検証とその再構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三藤崇行、橋爪脩、大西彩紀子、清水章文、石川香、中田和人、林純一
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会（BMB2015）
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-04
• [学会発表] ミトコンドリアコードのtRNAに病原性突然変異を有するミトコンドリア病モデルマウスの作出及び病態解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水章文、三藤崇行、榎俊慧、小笠原絵美、橋爪脩、長島瑠子、石川香、中田和人、林純一
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会（BMB2015）
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-04
• [学会発表] マウスミトコンドリアDNAの突然変異がコントロールする表現型～核外ゲノムの変異によるインパクト～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川香、橋爪脩、清水章文、三藤崇行、中田和人、林純一
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会（BMB2015）
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [備考] 筑波大学中田・石川研究室HP
  • URL: http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~jih-kzt/