Integrated analysis for mitochondrial morphology

线粒体形态的综合分析

• 批准号: 22H02296
• 负责人: 宮本 崇史
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02296/
• 关键词: ミトコンドリア; 形態

ミトコンドリアの『形態』は様々な生理学的・病理学的事象の形成に寄与する『情報因子』の1つとして認識されつつあるが、その詳細は十分に理解されていない。そこで本研究ではまず、ミトコンドリアの『形態』が情報因子として担う役割を①『局在情報の改編』、②『反応場の改編』、③『特質の改編』に分類し、これらを『ミトコンドリア形態コード』として統合的に理解・記述することを目指す。さらにこのコード情報が、ミトコンドリアが情報媒体として中核的な役割を担うMitochondrial Retrograde Signaling Pathwayやオルガネラコミュニケーションに与える影響を、数理解析や機械学習、そしてそれを裏付ける分子生物学的手法を組み合わせて、包括的に解明することを目標とする。2022年度は本研究を遂行するための基盤技術として、ラベルフリーでミトコンドリアを観察する手法の確立を進めた。具体的には高解像の位相差顕微鏡を使用し、ミトコンドリア特異的なプローブを使わずに、ミトコンドリアを観察できるようにした。さらに様々な細胞株でミトコンドリアの形態を観察し、細胞種ごとにミトコンドリアの形態や動態が異なることを確認した。これまでにミリ秒オーダーでミトコンドリアの形態を観察することに成功し、ミトコンドリアの分裂や融合、マイトファジーの瞬間と思われる像を撮影することができている。2023年度は本可視化技術を用いてミトコンドリアの形態を定量的に解析する手法を開発し、上記１～３の研究を実施する。

线粒体形态已被公认为是有助于形成多种生理和病理事件的“信息因素”之一，但这些细节尚未完全理解。因此，在这项研究中，我们的目标是首先将线粒体形态扮演的作用分类为信息因素：1）“修订本地化信息”，2）“修订反应场”和3）“修订特征”，并将其整合为“线粒体形态代码”。此外，目的是通过结合数学分析，机器学习和支持它的分子生物学方法来全面阐明该代码信息对线粒体逆行信号通路的影响。在2022年，我们建立了一种无标签的方法，可以观察线粒体作为进行这项研究的基础技术。具体而言，使用高分辨率相对显微镜来允许在不使用线粒体特异性探针的情况下观察线粒体。此外，在各种细胞系中观察到线粒体形态，并证实了每种细胞类型的线粒体形态和动力学都不同。到目前为止，我们已经能够在毫秒顺序观察线粒体形态，并能够拍摄似乎是线粒体分裂，融合和线粒体的时刻的图像。在2023财年，我们将开发一种使用此可视化技术定量分析线粒体形态的方法，并进行上述研究1至3。

项目成果

Morphological and functional adaptation of pancreatic islet blood vessels to insulin resistance is impaired in diabetic db/db mice

糖尿病 db/db 小鼠胰岛血管对胰岛素抵抗的形态和功能适应受损

• DOI: 10.1016/j.bbadis.2022.166339
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease
• 作者: Okajima Yuka;Matsuzaka Takashi;Miyazaki Shun;Motomura Kaori;Ohno Hiroshi;Sharma Rahul;Shimura Takuya;Istiqamah Nurani;Han Song-iee;Mizunoe Yuhei;Osaki Yoshinori;Iwasaki Hitoshi;Yatoh Shigeru;Suzuki Hiroaki;Sone Hirohito;Miyamoto Takafumi;Aita Yuichi;Takeu
• 通讯作者: Takeu

Heat shock‐induced heme oxygenase‐1 expression in a mouse hepatoma cell line is dependent on HSF1 and modified by NRF2 and BACH1

小鼠肝癌细胞系中热休克诱导的血红素加氧酶-1 表达依赖于 HSF1，并受 NRF2 和 BACH1 修饰

• DOI: 10.1111/gtc.12986
• 发表时间: 2022
• 期刊: Genes to Cells
• 影响因子: 2.1
• 作者: Inouye Sachiye;Kubo Takanori;Miyamoto Takafumi;Iyoda Takuya;Okita Naoyuki;Akagi Reiko
• 通讯作者: Akagi Reiko

イメージングメタアナリシスの現状と課題

影像荟萃分析的现状和挑战

• 发表时间: 2022
• 作者: Miyamoto Takafumi;Uosaki Hideki;Mizunoe Yuhei;Han Song-Iee;Goto Satoi;Yamanaka Daisuke;Masuda Masato;Yoneyama Yosuke;Nakamura Hideki;Hattori Naoko;Takeuchi Yoshinori;Ohno Hiroshi;Sekiya Motohiro;Matsuzaka Takashi;Hakuno Fumihiko;Takahashi Shin-Ichiro;Yaha;Takafumi Miyamoto;宮本崇史
• 通讯作者: 宮本崇史

情報因子としてのオルガネラ形態に対する理解と制御

理解和控制细胞器形态作为信息因素

• 发表时间: 2022
• 作者: Miyamoto Takafumi;Uosaki Hideki;Mizunoe Yuhei;Han Song-Iee;Goto Satoi;Yamanaka Daisuke;Masuda Masato;Yoneyama Yosuke;Nakamura Hideki;Hattori Naoko;Takeuchi Yoshinori;Ohno Hiroshi;Sekiya Motohiro;Matsuzaka Takashi;Hakuno Fumihiko;Takahashi Shin-Ichiro;Yaha;Takafumi Miyamoto;宮本崇史;宮本崇史
• 通讯作者: 宮本崇史

A case of NASH with genetic predisposition successfully treated with an SGLT2 inhibitor: a possible involvement of mitochondrial dysfunction.

使用 SGLT2 抑制剂成功治疗具有遗传倾向的 NASH 病例：可能涉及线粒体功能障碍。

• DOI: 10.1530/edm-22-0368
• 发表时间: 2022
• 期刊: Endocrinol Diabetes Metab Case Rep.
• 作者: Nakajima R;Sekiya M;Furuta Y;Miyamoto T;Sato M;Fukuda K;et;al.
• 通讯作者: al.