定量的生細胞観察によるミトコンドリアゲノムの新規制御機構の解明

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本研究の目的は、ミトコンドリアDNA (mtDNA) からなる核様体構造の形態制御メカニズムの探索と動態解析基盤の構築である。昨年度までに核様体形態を変化させる因子を得る目的でsiRNAスクリーニングを実施し、発現抑制することで核様体を大きく変化させる候補遺伝子を同定することに成功した。この遺伝子の阻害剤を用いてもRNAiを行った際と同様の結果を得ることができていた。また、候補遺伝子をノックアウト（KO）した細胞株も樹立できていた。今年度はこの遺伝子による核様体形態変化メカニズムがどのようなものであるかを検討した。樹立したKO細胞を用いた解析から、候補遺伝子によって引き起こされる核様体形態変化にはミトコンドリア膜形態の変化が必要であることが明らかになった。ミトコンドリア膜形態は分裂と融合により制御されており、そのどちらが寄与しているかを確認した。今年度はミトコンドリア膜融合に注目して解析を行い、in vitroでの解析系（T. Ban et al. 2017）を用いて確認したところ、候補遺伝子の引き起こす現象がミトコンドリア膜融合活性を変化させていることが明らかになった。来年度以降は引き続き候補遺伝子によりミトコンドリア膜形態が変化するメカニズムを明らかにするとともに、論文による発表の準備を進めていく。また、候補遺伝子の解析と並行して、核様体の動態解析基盤の構築についても引き続き進めており、ライブイメージングを通じて核様体の新たな動的特性を解析することのできる手法の構築に成功した。次年度以降に、この実験系を用いて正常な核様体及び形態変化した核様体についての動的な特性を理解することができると考えている。