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2016 年度 実績報告書

選択的ミトコンドリア分解の分子基盤と制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 25291045
研究機関大阪大学

研究代表者

岡本 浩二  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (40455217)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードミトコンドリア / オートファジー / 酵母 / 品質管理 / オルガネラ膜動態
研究実績の概要

ミトコンドリアは「細胞の発電所」とも呼ばれるATP産生の要であり、細胞はそのエネルギー需要によって、ミトコンドリアの量をダイナミックに増減させる。一方ミトコンドリアは、そのエネルギー変換の過程で生じる活性酸素種に直接曝されている。過去の知見から、余剰なミトコンドリアや酸化ストレスによるダメージを蓄積したミトコンドリアは丸ごと隔離され、分解コンパートメントであるリソソーム(酵母では液胞)に運ばれて除去されると考えられている。この機構はオートファジーの系を利用していることから「マイトファジー」と呼ばれる。

本年度の研究では、マイトファジー誘導時のミトコンドリアの断片化に働くタンパク質Om14と、ミトコンドリア分裂に機能する可能性のあるダイナミン様GTPaseの関与について解析した。出芽酵母においてマイトファジーが起こる際、分解基質を隔離するオートファゴソームの大きさ以下にミトコンドリアを小さくする必要がある。Om14欠損細胞では、野生型細胞で起こるミトコンドリアの断片化が顕著に抑制され、チューブラーネットワークを保つことがわかった。そこで、ミトコンドリア分裂に必須なダイナミン様GTPase Dnm1がミトコンドリアに局在しているかどうかを調べるため、Dnm1-GFPをOm14欠損細胞で発現させ蛍光顕微鏡で解析した。その結果、野生株同様、Dnm1-GFPはミトコンドリアへ正常に局在していることが明らかとなった。次に、他のダイナミン様GTPaseの欠損細胞におけるミトコンドリア断片化を調べた。その結果、エンドサイトーシスに機能するVps1や小胞体の形態形成を担うSey1を欠損した細胞でも、ミトコンドリアは断片化することがわかった。以上の知見は、ダイナミン様GTPase以外のタンパク質が、マイトファジー誘導時のミトコンドリア断片化に働く可能性を提起している。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Assays for mitophagy in yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Eiyama A, Okamoto K
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1567 ページ: 337-347

    • DOI

      10.1007/7651_2017_11

    • 査読あり
  • [学会発表] 酵母が語るマイトファジー誘導の分子機構2017

    • 著者名/発表者名
      岡本浩二
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所、吹田
    • 年月日
      2017-03-21 – 2017-03-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 体の中のエネルギー・環境問題 ~ミトコンドリアを丸ごと分別・除去する仕組み~2017

    • 著者名/発表者名
      岡本浩二
    • 学会等名
      生化学若い研究者の会近畿支部冬のセミナー
    • 発表場所
      大阪大学大学院生命機能研究科、吹田
    • 年月日
      2017-01-15 – 2017-01-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Atg8とマイトファジー2016

    • 著者名/発表者名
      岡本浩二
    • 学会等名
      ミトコンドリアサイエンスワークショップ2016
    • 発表場所
      福岡リーセントホテル、福岡
    • 年月日
      2016-07-14 – 2016-07-15
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/okamoto/Okamoto_Lab/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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