膜融合のin vitro再構成によるミトコンドリア外膜融合機構の解明

通过体外膜融合重建阐明线粒体外膜融合机制

基本信息

  • 批准号:
    21K06054
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

細胞内のエネルギー生産工場として機能するミトコンドリアは、融合・分裂によりその形態を制御する動的な細胞小器官である。融合・分裂は形態のみならず、ミトコンドリアの多彩な機能の制御に必須の現象であるが、融合・分裂に中心的な役割を持つGTP加水分解タンパク質(GTPase)がどのように機能するのか?その詳細については不明な点が多く残されている。これまでに精製タンパク質と、人工脂質二重膜小胞(リポソーム)を用いた膜融合反応の試験内再構成により、ミトコンドリア内膜融合の分子機構解明に努めてきた。本研究では哺乳動物のミトコンドリア外膜融合GTPase mitofusin(Mfn)の膜融合における膜結合・膜融合の駆動力、分子機構を明らかにするために、詳細解析を行っている。令和4年度は、令和3年度に確立したMfn2による膜融合の試験管内再構成を使い、膜融合反応の詳細解析を行った。まず膜融合におけるGTP加水分解の寄与を解析した。Mfn2による膜融合は、GTPを加えた時にのみ観察され、GDP及びGTP非加水分解アナログを加えた時には観察されなかった。培養細胞や単離ミトコンドリアを用いた先行研究と同様に、Mfn2による膜融合は、GTP加水分解に依存することを示した。またミトコンドリア内膜融合GTPase OPA1とは異なり、融合する両側の膜にMfn2が含まれる場合に、有意な膜融合が観察された。続いて、膜融合反応における脂質膜組成の解析を行った。Mfn2はミトコンドリア以外にも、小胞体に局在し、ミトコンドリアと小胞体の繋留に機能することが報告されている。小胞体膜をモデルとしたリポソームに、Mfn2を挿入したところ、GTP存在下でも膜融合の著しい低下が観察された。これらの結果から、Mfn2による膜融合は、GTP加水分解及び、脂質膜の脂質組成に依存することが分かった。
The cell's production plant functions as a small organ that controls the movement of cells, such as fusion, division, and morphology. Fusion and Splitting: Form, Color, Function, Control, Necessary Phenomena, Fusion and Splitting: Center, Service, Maintenance, GTP Hydrolysis, Quality (GTPase): Function The details are unclear and the details are unclear. The molecular mechanism of membrane fusion is studied by means of membrane fusion and recombination. In this study, we investigated the dynamics and molecular mechanisms of membrane fusion in mammalian outer membrane fusion GTase mitofusin(Mfn). In the fourth year, the second year and the third year, the membrane fusion test tube was established, and the membrane fusion reaction was analyzed in detail The analysis of GTP hydrolysis in membrane fusion Mfn2 is a membrane fusion, GTP is a membrane fusion, GDP is a membrane fusion, and GTP is a membrane fusion. Culture of cell culture in vitro and in vitro studies of membrane fusion and GTP hydrolysis The membrane fusion of GTase OPA1 and Mfn2 on the side of the membrane was observed when the membrane fusion was detected. The analysis of lipid membrane composition was carried out by means of membrane fusion reaction. Mfn2 reports the presence of cell sites, cell sites, and cell functions. In the presence of GTP, membrane fusion is observed in the presence of Mfn2. As a result, membrane fusion, GTP hydrolysis and lipid composition of lipid membranes are dependent on each other.

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ミトコンドリア膜融合反応の試験管内再構成
线粒体膜融合反应的体外重建
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伴匡人;石原直忠
  • 通讯作者:
    石原直忠
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伴 匡人;石原 直忠
  • 通讯作者:
    石原 直忠
再構成実験によるミトコンドリア外膜融合機構の解明
通过重建实验阐明线粒体外膜融合机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伴匡人;石原直忠
  • 通讯作者:
    石原直忠
試験管内再構成によるミトコンドリア膜融合機構の解明
通过体外重建阐明线粒体膜融合机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伴 匡人;石原 直忠
  • 通讯作者:
    石原 直忠
ミトコンドリアダイナミクス
线粒体动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shinohara Ryota;Furuyashiki Tomoyuki;石原直忠ほか82名
  • 通讯作者:
    石原直忠ほか82名
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伴 匡人
  • 通讯作者:
    伴 匡人
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线粒体膜融合GTPase OPA1分析膜融合机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
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    0
  • 作者:
    伴 匡人;石原直忠
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 作者:
    Ishizuka-Katsura;Y.;et. al.;伴 匡人;飯田 滋
  • 通讯作者:
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知道了