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新規高分子量GTP結合タンパク質の機能と細胞内局在の動態の解析

新型高分子量 GTP 结合蛋白的功能和细胞内定位动力学分析

基本信息

批准号：
01J04880
负责人：
三坂巧
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J04880/
关键词：
GTP結合タンパク質視神経萎縮ミトコンドリア

项目摘要

マウス脳の神経細胞において高発現している新規高分子量GTP結合タンパク質(mOPA1)は、N末端にミトコンドリア輸送シグナルを有し、COS-7細胞に遺伝子導入するとミトコンドリアに局在し、ミトコンドリア断片化を引き起こすことをこれまでに明らかにしてきた。近年、ヒトにおける相同遺伝子が、遺伝性1型視神経萎縮症の原因遺伝子であることが同定された。複数の家系調査により、遺伝病の原因となる多くの変異が、異なった部位に導入されていることが発見されてきた。今年度の本研究においては、疾患の原因となるアミノ酸点変異を導入したマウスクローンの変異体を作製し、培養細胞に発現させたときのミトコンドリア形態に与える影響について検討した。mOPA1のアミノ酸配列において、疾患変異に相当する部位のアミノ酸はヒトと同一であったので、マウスクローンにおいて相当する点変異体を16種類作製し、COS-7細胞に遺伝子導入した。その結果、すべての変異体はミトコンドリアに局在することが観察された。しかしミトコンドリア形態に与える影響は変異体間で違いが見られ、16種類の疾患変異体の表現型は以下の4グループに分けられた。(1)グアニン塩基への結合能を失った変異体と類似のもの、(2)GTPase活性を失った変異体と類似のもの、(3)C末端欠失変異体と類似のもの、(4)野生型mOPA1と類似のもの。培養細胞に発現させたときに観察されるミトコンドリア断片化能が、作製した疾患変異体のほとんどと異なったという今回の結果から、OPA1のミトコンドリア形態に与える機能の変化が、遺伝性視神経萎縮の一部となっていることが推察される。

High molecular weight GTP-binding protein (mOPA1) is highly expressed in COS-7 cells, and its N-terminal region is involved in gene transfer. In recent years, the same gene has been identified as the cause of type 1 optic atrophy. The causes of multiple family surveys, genetic diseases, and the introduction of different sites are discussed. In this study, the causes of disease and the effects of acid point variation were investigated. mOPA1 has 16 different kinds of gene expression in different parts of the cell. The results of the investigation are as follows: There are 16 different phenotypes of diseases and 4 different phenotypes of diseases (1)(2) loss of GTase activity,(3) loss of C-terminal binding,(4) loss of wild-type mOPA1 binding. In cultured cells, the development of OPA1 was observed, and some of the changes in morphology and function of OPA1 were observed.