ヒトミトコンドリアメタボリオーム構成成分の解析

非常に強い酸化ストレス下にあって、おそらく多くのミトコンドリアゲノムは修復しきれない酸化障害を受け、そのようなDNAは選択的に分解されることでむしろ変異の蓄積を防いでいることが示唆される。継続的な複製は失われたDNAを補っていると考えられる。つまり、ミトコンドリアゲノムでは、DNA複製は変異の発生防御の役割も担っていると申請者は考えている。このシステムがミトコンドリアゲノムにおいては主要な役割を果たしている遺伝情報維持機構ではないかとの仮説を立てている。そして遺伝情報維持のために、修復、複製、分解に関する酵素群は有機的に連係して大きなDNA-蛋白質複合体(ミトコンドリアゲノムヌクレオイド構造)を作り、ミトコンドリアゲノムを維持していると考えている。ミトコンドリアゲノムの維持に中心的役割を果たしているmitochondrial transcription factor A(TFAM)はHMGファミリー蛋白質の一員であるが、申請者らはこのTFAMがミトコンドリアDNAの全周をくまなく覆っているミトコンドリアゲノムヌクレオイド構造の主要な構造蛋白質であるとのデータを得ている。その、強いDNA結合能と豊富に存在する性質を利用して、このTFAMに対する抗体でヌクレオイド構造体そのものを免疫沈降する系を確立した。現在、免疫沈降されたミトコンドリアDNA蛋白質複合体構成蛋白質群を同定する工程へ入り、約20の主要バンドの蛋白質の同定を終えている(理研、瀧尾研究室と共同研究)。引き続き、マイナーバンドの蛋白質の同定をさらに進めている。平行して、同定を終えたすべて蛋白質のcDNAクローニングし、発現精製し、抗体を産生する予定であり、すでに、複数の蛋白質に関して、抗体作製のための免疫作業に入っている。

非常に強い酸化ストレス下にあって、おそらく多くのミトコンドリアゲノムは修復しきれない酸化障害を受け、そのようなDNAは選択的に分解されることでむしろ変異の蓄積を防いでいることが示唆される。継続的な複製は失われたDNAを補っていると考えられる。つまり、ミトコンドリアゲノムでは、DNA複製は変異の発生防御の役割も担っていると申請者は考えている。このシステムがミトコンドリアゲノムにおいては主要な役割を果たしている遺伝情報維持機構ではないかとの仮説を立てている。そして遺伝情報維持のために、修復、複製、分解に関する酵素群は有機的に連係して大きなDNA-蛋白質複合体(ミトコンドリアゲノムヌクレオイド構造)を作り、ミトコンドリアゲノムを維持していると考えている。ミトコンドリアゲノムの維持に中心的役割を果たしているmitochondrial transcription factor A(TFAM)はHMGファミリー蛋白質の一員であるが、申請者らはこのTFAMがミトコンドリアDNAの全周をくまなく覆っているミトコンドリアゲノムヌクレオイド構造の主要な構造蛋白質であるとのデータを得ている。その、強いDNA結合能と豊富に存在する性質を利用して、このTFAMに対する抗体でヌクレオイド構造体そのものを免疫沈降する系を確立した。現在、免疫沈降されたミトコンドリアDNA蛋白質複合体構成蛋白質群を同定する工程へ入り、約20の主要バンドの蛋白質の同定を終えている(理研、瀧尾研究室と共同研究)。引き続き、マイナーバンドの蛋白質の同定をさらに進めている。平行して、同定を終えたすべて蛋白質のcDNAクローニングし、発現精製し、抗体を産生する予定であり、すでに、複数の蛋白質に関して、抗体作製のための免疫作業に入っている。