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2014 年度 実績報告書

Ups1をハブとするミトコンドリア小胞体間リン脂質輸送機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25870311
研究機関名古屋大学

研究代表者

田村 康  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 准教授 (50631876)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードミトコンドリア / リン脂質輸送 / カルジオリピン
研究実績の概要

ミトコンドリア膜間部に局在するUps1-Mdm35複合体は,ミトコンドリア特異的リン脂質カルジオリピン(CL)の前駆体リン脂質,ホスファチジン酸(PA)のミトコンドリア外膜から内膜への輸送を仲介する。本研究ではUps1-Mdm35の外膜上のレセプター因子の検索を,光架橋性非天然アミノ酸を用いた部位特異的架橋反応を駆使して行ったが,レセプター因子の発見に至らなかった。しかしその一方で,Ups1と遺伝学的に相互作用するミトコンドリア内膜タンパク質Xを同定した。Xの機能解析を行った結果, Xを欠損した酵母株では,野生型に比べCLの量が減少することがわかった。さらに14C-セリンを用いたパルスチェイス実験により,小胞体からミトコンドリアへのリン脂質輸送速度が,タンパク質Xの欠損により著しく遅くなることがわかった。これらの結果は,タンパク質Xが新規リン脂質輸送因子であることを示唆している。
本研究ではさらに,Ups1-Mdm35複合体の機能解析として,大腸菌から生成したUps1-Mdm35複合体とリポソームとの結合能,基質であるPAの輸送能を調べた。Ups1は酸性条件下で負に帯電したリン脂質に結合することが明らかとなっていたが,中性条件では酸性リン脂質にほとんど結合しないことがわかった。その一方で,中性条件でUps1がCLとは結合することを明らかにした。さらにUps1変異体を複数作製し,in vitroにおいてPAのリン脂質輸送能を解析したところ,CLへの結合がリン脂質輸送能に重要であることが示唆された。Ups1がCLに結合する際に,Ups1はMdm35から解離する。Ups1・Mdm35間をジスルフィド結合により解離できなくした変異体ではリン脂質輸送能が低下することから,Ups1とMdm35のダイナミックな相互作用がリン脂質輸送に重要であることが示唆された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A novel import route for an N-anchor mitochondrial outer membrane protein aided by the TIM23 complex2014

    • 著者名/発表者名
      Song, J., Tamura Y., Yoshihisa T. and Endo T.
    • 雑誌名

      EMBO Reports

      巻: 15 ページ: 670-677

    • DOI

      10.1002/embr.201338142

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ubiquitin is phosphorylated by PINK1 to activate Parkin.2014

    • 著者名/発表者名
      Koyano F., Okatsu K., Kosako H., Tamura Y., Go E., Kimura M., Kimura Y., Tsuchiya H., Yoshihara H., Hirokawa T., Endo T., Fon EA., Trempe J., Saeki Y., Tanaka K. and Matsuda N.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 510 ページ: 162-166

    • DOI

      10.1038/nature13392

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biosynthesis and Roles of Phospholipids in Mitochondrial Fusion, Division and Mitophagy.2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang Q., Tamura Y., Roy M., Adachi Y., Iijima M., Sesaki H.
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences

      巻: 71 ページ: 3767-3778

    • DOI

      10.1007/s00018-014-1648-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phospholipid transport via mitochondria.2014

    • 著者名/発表者名
      Tamura Y. Sesaki H. and Endo T.
    • 雑誌名

      Traffic

      巻: 15 ページ: 933-945

    • DOI

      10.1111/tra.12188

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Structural and Mechanistic Insights into phospholipid transfer via mitochondria2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura Y. Watanabe Y. Kawano S. Endo T.
    • 学会等名
      Progress 100: Kyushu-U and Stanford-U Joint Research and Education Program, First Symposium: From Genes to Human Diseases
    • 発表場所
      Centennial Hall, Kyushu University School of Medicine
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Phospholipid trafficking between mitochondria and the endoplasmic reticulum2014

    • 著者名/発表者名
      Tamura Y. Watanabe Y. Kawano S. Endo T.
    • 学会等名
      第87回日本生化学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内リン脂質輸送反応アッセイ系の開発2014

    • 著者名/発表者名
      田村康,遠藤斗志也
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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