個体を用いたタンパク質翻訳の定性・定量解析によるミトコンドリア病発症機序の解明

通过个体蛋白质翻译的定性和定量分析阐明线粒体疾病的发病机制

基本信息

批准号：
22KJ0156
负责人：
谷春菜
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Tohoku University
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 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0156/
关键词：
ミトコンドリアミトコンドリアゲノムタンパク質翻訳

项目摘要

ミトコンドリアゲノム (mtDNA) は電子伝達系に必須な遺伝子群をコードしており、これらの翻訳は全てmtDNAに由来するミトコンドリアtRNA (mt-tRNA) により行われる。mt-tRNAに生じる点変異はミトコンドリア病をはじめとする多様な疾患の原因となることが知られており、ミトコンドリアタンパク質翻訳の破綻がミトコンドリア関連疾患の主要因であると考えられる。しかし、個体におけるミトコンドリアタンパク質翻訳解析は技術的に困難であり、mt-tRNA点変異に起因する疾患発症の分子機構は不明、かつ、ミトコンドリア翻訳を標的とする治療法や治療薬は開発されていない。本研究は、ミトコンドリアタンパク質翻訳を可視化する新規ツールの開発により、ミトコンドリアゲノムに生じる病原性変異によるタンパク質翻訳障害の分子機構およびミトコンドリア病をはじめとした様々な代謝疾患の発症原因を明らかにする事を目的としている。現在は、細胞質におけるタンパク質合成の解析手法として用いられているSUnSET法をミトコンドリアへ応用することでミトコンドリアタンパク質翻訳をモニタリングする方法を着想し、仮説検証を進めている。前年度は候補となる化合物を数種類合成し、培養細胞へ添加することで、ミトコンドリアへの局在の最適化の検討を行った。今後は化合物の最適処理条件やマウス個体への応用に向けた検討を重ね、定量的かつ簡便なミトコンドリア内のタンパク質翻訳測定にむけたプロトコルの確立を図る。

线粒体基因组（mtDNA）编码一组电子传递链所必需的基因，这些基因的所有翻译均由源自mtDNA的线粒体tRNA（mt-tRNA）完成。 mt-tRNA 中发生的点突变已知会引起包括线粒体疾病在内的多种疾病，而线粒体蛋白质翻译的破坏被认为是线粒体相关疾病的主要原因。然而，分析个体线粒体蛋白翻译在技术上存在困难，mt-tRNA点突变引起疾病发病的分子机制尚不清楚，并且尚未开发出针对线粒体翻译的治疗方法或药物。通过开发一种可视化线粒体蛋白质翻译的新工具，该研究旨在阐明线粒体基因组致病性突变引起的蛋白质翻译障碍的分子机制以及包括线粒体疾病在内的各种代谢疾病的原因。目前，他设计了一种监测线粒体蛋白质翻译的方法，将用于分析细胞质中蛋白质合成的SUnSET方法应用于线粒体，目前正在测试这一假设。去年，我们合成了几种候选化合物，并将它们添加到培养细胞中，以研究它们对线粒体定位的优化。未来，我们将继续研究该化合物的最佳治疗条件及其在小鼠个体中的应用，旨在建立一种定量、简单测量线粒体中蛋白质翻译的方案。