新規ミトコンドリアユビキチンリガーゼMITOLの機能解析

新型线粒体泛素连接酶 MITOL 的功能分析

基本信息

批准号：
19044041
负责人：
柳茂
金额：
$ 3.97万
依托单位：
Tokyo University of Pharmacy and Life Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

1. MITOL欠損細胞の樹立人のBリンパ球細胞株NALM-6においてMITOLノックアウト細胞株の樹立を試みたが、ヘテロまでは作成できたがホモの作成が出来なかった。理由は不明である。これまで実績のあるニワトリBリンパ球細胞株DT-40を用いて作成を試みたところ、樹立に成功した。このことからMITOLは細胞の生存には必須ではないことが証明された。この細胞を用いてMITOLの役割および基質の同定を行うことが可能となった。2. 神経変性疾患との関連性の解析パーキンソン病や筋萎縮性側索硬化症などの神経変性疾患はミトコンドリアの機能異常が疾患の発症に密接に関連していることが報告されている。細胞内で変性した蛋白凝集塊の一部がミトコンドリアに集積することにより、細胞死のシグナル発信の可能性が疑われているので、MITOLがこれらのミトコンドリアストレスを解消する可能性について細胞レベルで解析した結果、MITOLが筋萎縮性側索硬化症の原因タンパク質であるmutant SOD1およびポリグルタミン病の原因タンパク質であるExpanded PolyQをミトコンドリアにおいて基質にしていることが明らかとなった。さらに、MITOL過剰発現によって、これらの変性タンパク質によるミトコンドリアストレスを軽減することが明らかとなった。これはミトコンドリアの新しい品質管理機構を示すものであり、ミトコンドリア生物学において重要なコンセプトを提示するものである。今後、マウスのレベルで疾患モデルマウスにMITOLを過剰発現させたトランスジェニックマウスと交配させて症状の改善傾向の有無を検討したい。3. MITOL欠損マウスの樹立理研との共同研究により、MITOL欠損マウスをCre-LoxPによるconditional targetingにより作製した。今後、様々な角度から表現系を詳細に解析したい。

1. MITOL缺陷细胞的建立我们尝试使用人B淋巴细胞细胞系NALM-6建立MITOL敲除细胞系，但是虽然我们能够创建杂合细胞系，但我们无法创建纯合细胞系。原因不明。我们尝试使用鸡 B 淋巴细胞细胞系 DT-40 来创建此细胞，该细胞系具有良好的记录，并取得了成功。这表明 MITOL 对于细胞存活并不是必需的。使用这些细胞，我们能够确定 MITOL 的作用和底物。 2、与神经退行性疾病的关系分析据报道，线粒体功能障碍与帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等神经退行性疾病的发病密切相关。怀疑细胞内变性的一些蛋白质聚集体在线粒体中积聚，这可能发出细胞死亡的信号，因此我们将分析 MITOL 在细胞水平上解决这些线粒体应激的可能性。结果显示 MITOL 使用突变型 SOD1，一种导致肌萎缩侧索硬化症的蛋白质，以及扩展的 PolyQ（一种导致多聚谷氨酰胺疾病的蛋白质）作为线粒体中的底物。此外，研究表明 MITOL 的过度表达可以减轻这些变性蛋白引起的线粒体应激。这展示了一种新的线粒体质量控制机制，并提出了线粒体生物学的重要概念。未来，我们希望将疾病模型小鼠与在小鼠水平上过度表达 MITOL 的转基因小鼠杂交，并检查症状是否有改善的趋势。 3. MITOL缺陷小鼠的建立通过与RIKEN的联合研究，我们通过Cre-LoxP条件靶向产生了MITOL缺陷小鼠。以后我想从各个角度详细分析这个表达系统。