ミトコンドリア蛋白質MENTの心筋虚血プレコンディショニングに関する機能解析

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26860559
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木岡 秀隆 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 寄附講座助教 (70642099)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: エネルギーー代謝 / ATP / プレコンディショニング

研究実績の概要

我々は培養心筋細胞において低酸素刺激により発現上昇する遺伝子群のなかから、ミトコンドリアの最も重要な機能であるATP産生を司るFoF1-ATP合成酵素と結合することによりそのATP合成活性を増強させる遺伝子MENTを新規に同定し報告した。しかし、培養細胞と生体では、エネルギー代謝が異なる事が知られており、本研究では我々は生体における最も強力な臓器保護作用として知られる虚血プレコンディショニングにおけるMENTの役割に着目した。
イヌ虚血プレコンディショニングモデルにおいて、MENT発現はリスクエリアにて有意な発現増強を認めた。
次に、MENTがATP維持を介して、心筋保護効果を示しているかを調べるために、ATPと心機能を同時に評価できる動物モデルの作成を試みた。既に培養細胞内で鋭敏にミトコンドリア内のATP濃度を可視化することが示されているATP感受性FRET蛍光プローブであるMit-ATeamを用いることとした。ゼブラフィッシュ稚魚は体が透明であることから蛍光イメージングに適しており、Mit-ATeamに心臓特異的プロモーターを付けることにより心臓特異的に発現するトランスジェニックゼブラフィッシュ（Mit-ATeamゼブラフィッシュ）を作成した。Mit-ATeamゼブラフィッシュを低酸素環境下に置くことにより、心臓の拍動が減弱するに伴い、ATP濃度の低下が確認された。さらに低酸素を解除することにより、心臓の拍動は回復と共にATP濃度の回復も見られた。Mit-ATeamゼブラフィッシュの心臓に局所的にMENT発現させたところMENT発現領域では低酸素下においてもATPが保持され、心収縮を保持することが示された。以上のことよりMENTは生体内においてもATP保持により臓器保護作用を持つ可能性が示唆された。
以上の成果について現在論文作成中である。

研究成果

• [雑誌論文] A Development of Nucleic Chromatin Measurements as a New Prognostic Marker for Severe Chronic Heart Failure. (2016)
  • 著者名/発表者名: 1.M. Kanzaki, Y. Asano, H. Ishibashi-Ueda, E, Oiki, T. Nishida, H. Asanuma, H. Kato, Y. Oka, T. Ohtani, O. Tsukamoto, S. Higo, H. Kioka, K. Matsuoka, Y. Sawa, I. Komuro, M. Kitakaze, S. Takashima, Y. Sakata.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 11 ページ: e0148209
  • DOI: 10.1371
  • 査読あり / オープンアクセス
• [備考] 大阪大学大学院医学系研究科循環器内科学
  • URL: http://www.cardiology.med.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 大阪大学大学院医学系研究科医化学講座
  • URL: http://medbio.sakura.ne.jp/