ミトコンドリアDNAのヘテロプラスミー維持と遺伝における膜ダイナミクスの役割

膜动力学在线粒体DNA异质性维持和遗传中的作用

• 批准号: 21K06080
• 负责人: 小笠原 絵美
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06080/
• 关键词: ミトコンドリアDNA; ヘテロプラスミー; ミトコンドリアダイナミクス

哺乳動物細胞では単一細胞内に数百から数千コピーのミトコンドリアDNA (mtDNA) が存在しており、mtDNAに変異が導入されると正常型mtDNAと変異型mtDNAの混在するヘテロプラスミーと呼ばれる状況になる。ヘテロプラスミーにおいては、変異型mtDNAの割合（変異率）が一定値を超えて高くなると、ミトコンドリア機能が低下し、様々な疾患と関連することが知られている。本研究ではmtDNAの選別と遺伝様式の解明を目指すことを目的に、「ミトコンドリアの融合・分裂」やそれに伴う「mtDNAの配置・分布」を含むミトコンドリアの動的特性に着眼したヘテロプラスミーの制御機構の解析を行っている。今年度は、昨年度に樹立に成功した様々な変異率で変異型mtDNAを含有する一連の細胞系列を用いて、ミトコンドリア形態及びmtDNAの分布と変異率の関係性の解析をさらに進め、ミトコンドリア膜の動態変化が変異率制御、つまりmtDNAの細胞質遺伝に果たす役割の理解を深めることができた。また、mtDNAの配置・分布に着目して解析を進めたところ、これらがヘテロプラスミーにおけるミトコンドリアの機能制御に与える影響が明らかになり、その分子機構解析を進めることができた。

在哺乳动物细胞中，单个细胞中有数百至数千份的线粒体DNA（mtDNA），当在mtDNA中引入突变时，它被称为杂质，是正常mtDNA和突变的混合物。在杂质中，众所周知，当突变mtDNA（变量）的百分比超过一定值时，线粒体功能会降低并与各种疾病有关。在这项研究中，侧重于线粒体的动态特征，包括“线粒体的融合 /划分”和“ mtDNA布置和分布”，以阐明mtDNA并阐明我们的遗传风格机制。今年，我们将使用一系列含有突变体类型mtDNA的细胞系列，以各种突变的比率成功地分析了线粒体形式与mtDNA分布与突变比率之间的关系，该细胞系列成功地建立了一棵树。突变率控制的动态变化，即mtDNA的细胞质遗产的作用。关注mtDNA的布置和分布，我们进行了分析，即线粒体功能控制在异质质中的影响变得清晰，并促进了分子机理分析。

项目成果

変異型ミトコンドリアDNAの機能相補におけるミトコンドリアダイナミクスの役割

线粒体动力学在突变线粒体 DNA 功能互补中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 小笠原絵美;中田 和人;石原 直忠
• 通讯作者: 石原 直忠

変異 mtDNA を持つヘテロプラスミー細胞におけるミトコンドリアダイナミクスの役割

线粒体动力学在具有突变 mtDNA 的异质细胞中的作用

• 发表时间: 2023
• 作者: 川西大地;小原大武;中塚達人;平井洋行;久保健一;蔡晃植;小笠原絵美
• 通讯作者: 小笠原絵美