ミトコンドリア外膜の生合成と分裂・融合の分子機構

线粒体外膜生物发生、裂变和融合的分子机制

基本信息

批准号：
20059024
负责人：
三原勝芳
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Kyushu University
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

ミトコンドリア(Mt)は外膜、内膜2枚の膜に囲まれ細胞における好気的なATP産生、アポトーシス、カルシウムシグナル伝達などに関わる必須のオルガネラである。本申請は特にインターフェースとして様々な機能が集積しているMtの外膜に焦点を絞り、外膜を構成する蛋白質のMtへの配送、蛋白質輸送装置による外膜蛋白質の外膜への組み込み、ならびに外膜の分裂融合装置によるMt膜ダイナミクスの制御機構を明らかにすることを目的とし、以下の事柄を明らかにした。(1)ミトコンドリアDNAにコードされる蛋白質のマトリクス側から内膜への組み込みに関わる因子OXA1を同定し、この内膜組み込みの機構を明らかにした。さらに最初の膜貫通領域の直上に膜間部へのエクスポートに必須な領域があることを見いだした。(2)高分子量GTPase Drp1は通常細胞質に分布し、Mt表面にリクルートされてのMtの分裂に関わる因子であるがその生理的な重要性は不明であった。我々はDrp1遺伝子のノックアウトマウス作成に初めて成功し、個体ならびに細胞レベルでの表現形の解析を行なった。その結果Drp1は神経のシナプス形成に必須であることを明らかにした。(3)Mtの軸索輸送に関わる新規な因子KLP6の同定に成功した。(4) Mt外膜上のDrp1受容体は不明であったが我々は従来推定されていたFis1ではなくMffと呼ばれる外膜因子が受容体として働くことを初めて明らかにした。

线粒体（Mt）由两层膜（外膜和内膜）包围，是细胞内参与有氧 ATP 产生、细胞凋亡、钙信号传递等的重要细胞器。该应用重点关注Mt的外膜，其作为界面具有多种功能，包括将构成外膜的蛋白质递送至Mt、通过蛋白质转运装置将外膜蛋白掺入外膜中，以及我们旨在阐明外膜裂变融合装置对Mt膜动力学的控制机制，并阐明以下几点。 (1)我们鉴定了OXA1，这是一种参与线粒体DNA编码的蛋白质从基质侧整合到内膜的因子，并阐明了这种内膜整合的机制。此外，我们发现紧邻第一个跨膜区域上方有一个区域对于输出到膜间区域至关重要。 (2)高分子量GTPase Drp1通常分布在细胞质中，并被募集到Mt表面，是参与Mt分裂的因子，但其生理重要性尚不清楚。我们首次成功构建了Drp1基因敲除小鼠，并在个体和细胞水平上分析了它们的表型。结果表明，Drp1 对于神经元突触的形成至关重要。 (3)我们成功鉴定了参与Mt轴突运输的新因子KLP6。 (4)虽然Mt外膜上的Drp1受体尚不清楚，但我们首次揭示了一种称为Mff的外膜因子充当受体，而不是之前假设的Fis1。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The physiologic importance of mammalian mitochondrial fission factor Drpl

哺乳动物线粒体裂变因子 Drpl 的生理重要性

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Ichishita;et.al.;K.Mihara
通讯作者：
K.Mihara

Identification of Tom5 and Tom6 in the preprotein translocase complex of human mitochondrial outer membrane

DOI：
10.1016/j.bbrc.2008.02.150
发表时间：
2008-05-09
期刊：
BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
影响因子：
3.1
作者：
Kato, Hiroki;Mihara, Katsuyoshi
通讯作者：
Mihara, Katsuyoshi

Characterization of a mitochondrial protein LETM1 that maintains the mitochondrial tubular shapes and interacts with a AAA-ATPase BCS1

维持线粒体管状形状并与 AAA-ATPase BCS1 相互作用的线粒体蛋白 LETM1 的表征

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
J. Cell Sci 121
影响因子：
0
作者：
S. Tamai;et.al.
通讯作者：
et.al.

The Physiologic Importance of Mammalian Mitochondrial Fission Factor Drp1

哺乳动物线粒体裂变因子 Drp1 的生理重要性

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yasuoka Y.;Suzuki Y.;Takahashi S.;Haramoto Y.;Tando Y.;Kubokawa K.;Ken W.;Cho Asashima M.;Sugano S.;and Taira M.;K. Mihara
通讯作者：
K. Mihara

An RNAi screen for mitochondrial proteins required to maintain the mornhology of the organelle in C. elegnse

对维持秀丽隐杆线虫细胞器形态所需的线粒体蛋白进行 RNAi 筛选