融合と分裂によるミトコンドリアネットワーク制御の分子機構の解析

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2重膜構造のオルガネラ、ミトコンドリアは内部に自身のDNAを持っており、核ゲノム及びミトコンドリアゲノムの両方にコードされたミトコンドリア蛋白質が正しく輸送され複合体を形成してその機能を発揮することができる。ミトコンドリアは細胞内の他のオルガネラ系とは独立に増殖しており、さらに融合・分裂を含むダイナミックな形態変化がその細胞機能制御に重要な機能を持っていることが明らかになりつつある。しかし哺乳動物細胞のミトコンドリア融合・分裂に機能する分子の機能詳細の多くはまだ明らかになっていない。ミトコンドリア分裂に機能するダイナミン様GTPase、Drp1は、細胞質からミトコンドリア分裂点に局在化しミトコンドリア分裂を促進すると考えられる。我々は、Drp1を欠損した細胞を構築したところ、ミトコンドリア及び細胞機能には目立った変化は見られないにも関わらず、Drp1欠損マウスは胎生致死となったことから、ミトコンドリアの分裂は哺乳動物の発生に必須に機能を持つことが明らかになった。一方、ミトコンドリア分裂に機能する外膜蛋白質、Fis1の機能詳細を理解する目的で、我々はFis1と結合する分子を同定し、その機能解析を進めた。新規Fis1結合蛋白質は、Fis1に依存してミトコンドリアに局在化した。また、RNAiによりミトコンドリアの形態に大きな変化が観察された。これらのことから、Fis1は新規複合体を形成し、ミトコンドリア形態制御に機能していることが明らかになった。