ミトコンドリアDNAのヘテロプラスミー維持と遺伝における膜ダイナミクスの役割

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哺乳動物細胞では単一細胞内に数百から数千コピーのミトコンドリアDNA (mtDNA) が存在しており、mtDNAに変異が導入されると正常型mtDNAと変異型mtDNAの混在するヘテロプラスミーと呼ばれる状況になる。ヘテロプラスミーにおいては、変異型mtDNAの割合（変異率）が一定値を超えて高くなると、ミトコンドリア機能が低下し、様々な疾患と関連することが知られている。本研究ではmtDNAの選別と遺伝様式の解明を目指すことを目的に、「ミトコンドリアの融合・分裂」やそれに伴う「mtDNAの配置・分布」を含むミトコンドリアの動的特性に着眼したヘテロプラスミーの制御機構の解析を行っている。今年度は、昨年度に樹立に成功した様々な変異率で変異型mtDNAを含有する一連の細胞系列を用いて、ミトコンドリア形態及びmtDNAの分布と変異率の関係性の解析をさらに進め、ミトコンドリア膜の動態変化が変異率制御、つまりmtDNAの細胞質遺伝に果たす役割の理解を深めることができた。また、mtDNAの配置・分布に着目して解析を進めたところ、これらがヘテロプラスミーにおけるミトコンドリアの機能制御に与える影響が明らかになり、その分子機構解析を進めることができた。