Modification of mitochondrial function by myoglobin located in inner-mitochondria space in myocytes

位于肌细胞线粒体内空间的肌红蛋白对线粒体功能的修饰

基本信息

批准号：
21H03318
负责人：
増田和実
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

筋のミトコンドリア（Mito）の基質酸化能力の向上は細胞機能の恒常性にとって重要な要素である。R3年度のでは細胞質の酸素結合タンパク質であるミオグロビン（Mb）がMitoに内在して呼吸鎖複合体との相互作用を通じてMito呼吸機能を高めている可能性を見出した。ここで示唆されたTOM複合体のサブユニットであるTom20やTom70とMbとの相互作用がMbの輸送機能を果たしているのか否かを検証するために、C2C12筋芽細胞のMitoのTOM複合体のサブユニットの発現量を操作した。C2C12筋芽細胞にTom20-siRNAとTom70-siRNAの両方、あるいはTom40-siRNAを48時間導入した後、分化誘導をかけた。分化誘導72時間後のC2C12筋管細胞からMitoを単離し、ウェスタンブロット法によってMb等を検出した。腓腹筋深層部およびC2C12筋管細胞のMito画分をTom20とTom70でIPすると、両IPサンプルからMbが検出された。一方、C2C12筋管細胞のTom20とTom70を同時に発現抑制しても、Mito画分のMb発現量は変化しなかった。また、TOM複合体の通過口であるTom40を発現抑制したC2C12筋管細胞においても、Mito画分のMb発現量は変化しなかった。これらの結果から、MbがTOM複合体の受容体と何らかの相互作用はしているものの、それらの相互作用はTOM複合体を介したMito内部へのMb輸送に関与しない可能性が示唆された。

提高肌肉线粒体（MiTO）的底物氧化能力是细胞功能稳态的重要因素。在R3年，我们发现肌红蛋白（Mb）（一种细胞质氧结合蛋白）可能是Mito内源性的，并通过与呼吸链复合物的相互作用增强Mito呼吸功能。为了验证Tom20和Tom70（这里提出的TOM复合物的亚基）与Mb之间的相互作用是否起到Mb的转运功能，我们研究了C2C12成肌细胞中Mito的TOM复合物的亚基的表达水平是否被操纵。将Tom20-siRNA和Tom70-siRNA或Tom40-siRNA均导入C2C12成肌细胞中48小时后，诱导分化。分化诱导72小时后，从C2C12肌管细胞中分离Mito，并通过Western blotting检测Mb等。当腓肠肌深部肌肉和 C2C12 肌管细胞的 Mito 级分用 Tom20 和 Tom70 进行 IP 接种时，在两个 IP 样品中均检测到了 Mb。另一方面，同时抑制 C2C12 肌管细胞中 Tom20 和 Tom70 的表达并没有改变 Mito 级分中的 Mb 表达水平。此外，在作为TOM复合物的通道的Tom40的表达受到抑制的C2C12肌管细胞中，Mito级分中的Mb的表达水平没有变化。这些结果表明，尽管 Mb 确实与 TOM 复合物的受体有一些相互作用，但这些相互作用可能不参与 Mb 通过 TOM 复合物转运至 Mito 的过程。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ミトコンドリアダイナミクス～機能研究から疾患・老化まで（第4章第1節を担当）

线粒体动力学——从功能研究到疾病和衰老（负责第四章第一节）

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
増田和実; 他82名
通讯作者：
他82名

TOM complex‐independent transport pathway of myoglobin into mitochondria in C2C12 myotubes

TOM 复合物 — 肌红蛋白独立转运至 C2C12 肌管线粒体

DOI：
10.14814/phy2.15632
发表时间：
2023-04
期刊：
Physiological Reports
影响因子：
2.5
作者：
Rikuhide Koma;Tsubasa Shibaguchi;Yuhei Araiso;Tatsuya Yamada;Yudai Nonaka;T. Jue;K. Masuda
通讯作者：
K. Masuda

骨格筋ミトコンドリアの内部で相互作用するミオグロビンに対する持久性トレーニングの影響

耐力训练对骨骼肌线粒体内肌红蛋白相互作用的影响