mtDNA欠損株を用いたヒトの老化とmtDNA突然変異の因果関係の解析

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本研究の大きな目的の一つは、老化に伴うミトコンドリアの機能低下の原因がミトコンドリア側の遺伝子の突然変異か核側の遺伝子の突然変異によるのかを明らかにすることである。そこで、実際にHeLa細胞のmtDNA欠損株(mtDNAを全く持たないHeLa細胞)に老化した個体と若い個体の繊維芽細胞のそれぞれのミトコンドリアを脱核・細胞融合法によって導入したトランスフォーマント細胞を分離してミトコンドリアの機能を解析した結果、老化に伴うミトコンドリアの機能低下の原因は核側遺伝子の劣性突然変異によるものであることを強く示唆する結果が得られた。本研究のもう一つの目的は、これまでmtDNA欠損株への導入が困難であるとされていた組織由来のmtDNAをmtDNA欠損株へ導入する方法の開発である。当初はmtDNAを付着させたタングステン小球を、パーティクルガンを用いてmtDNA欠損株に導入する操作の開発を試みたが、結果としてはこの方法を用いての導入には失敗した。しかし、これと並行して試みたジーンパルサーを用いた導入法はかなり有望であることが明らかになった。現在プラスミドにmrDNAの断片を挿入したものが、マウスの肝臓から調製したミトコンドリア画分に人工的に取り込まれることが確認できており、今後さらに実験条件を整備することによりこの方法の実用化を検討中である。