小胞体・ミトコンドリア接触場形成機構とその生理学的意義の解明

阐明内质网/线粒体接触场的形成机制及其生理意义

基本信息

批准号：
22KJ1154
负责人：
中村航規
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1154/
关键词：
オルガネラ間接触

项目摘要

ミトコンドリアは、細胞内におけるエネルギー変換やアポトーシス制御などの重要な役割を果たす細胞内小器官(オルガネラ)であり、その機能は生体の恒常性維持に不可欠であるものの、その制御機構の全容の解明には至っていない。近年、ミトコンドリアは小胞体との間に物理的な接触場を作り、この接触場はミトコンドリアの機能制御に重要な役割を果たしていることが明らかになりつつある。重要なことに最近、小胞体局在タンパク質PDZD8が哺乳細胞におけるミトコンドリアー小胞体接触場の責任タンパク質として報告されたものの、PDZD8による接触場形成の分子機構は未だ不明である。そこで本研究では、PDZD8によるミトコンドリアー小胞体接触場の形成機構の解明を行う。接触場形成機構の解明にあたり、まずPDZD8と結合するミトコンドリアタンパク質を同定することにした。当該年度は、まずPDZD8と直接結合するミトコンドリアタンパク質を同定するためのスクリーニング系を立ち上げ、その候補因子の探索とその検証を行った。一般的には過剰発現した目的タンパク質を用いたスクリーニングが行われることが多いが、過剰発現PDZD8のインタラクトームは内在PDZD8のインタラクトームを正確に反映しない可能性があることが示唆された。この問題を解決するために、本研究ではCRISPR/Cas9システムを用いたノックインを利用し、内在PDZD8に対するスクリーニング系を立ち上げることに成功した。このスクリーニング系を用いてインタラクトームを同定し、複数の有力な候補因子を同定した。次年度以降は、PDZD8とこれら候補因子によるミトコンドリアー小胞体接触場の形成機構とそのミトコンドリア機能制御における役割を解明する。

线粒体是细胞内细胞器，在细胞内能量转换和细胞凋亡控制中发挥重要作用，尽管它们的功能对于维持体内稳态至关重要，但目前还很难完全阐明其控制机制。近年来，人们已经清楚线粒体与内质网建立了物理接触场，并且该接触场在控制线粒体功能中发挥着重要作用。重要的是，最近报道内质网定位蛋白PDZD8负责哺乳动物细胞中线粒体-内质网接触场，但PDZD8形成接触场的分子机制仍不清楚。在本研究中，我们将阐明PDZD8形成线粒体-内质网接触场的机制。为了阐明接触场形成机制，我们首先决定鉴定与 PDZD8 结合的线粒体蛋白。本财年，我们首先建立了筛选系统来鉴定直接与PDZD8结合的线粒体蛋白，并寻找和验证候选因子。一般来说，筛选通常使用过表达的靶蛋白进行，但有人认为过表达的PDZD8的相互作用组可能无法准确反映内源性PDZD8的相互作用组。为了解决这个问题，在本研究中，我们利用CRISPR/Cas9系统成功建立了内源性PDZD8基因敲入筛选系统。使用该筛选系统，我们确定了相互作用组并确定了多个潜在的候选因子。从明年开始，我们将阐明PDZD8和这些候选因子形成线粒体-内质网接触场的机制，及其在控制线粒体功能中的作用。