電子伝達系酵素アッセンブリーにおける核およびミトコンドリア多型のシナジー効果

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ミトコンドリアマトリックスに存在する電子伝達系酵素複合体は、ミトコンドリアDNAと、核DNAの両支配を受けている。一方ミトコンドリアDNAは、核DNAに比較して、塩基置換のスピードが10倍高く、個々の個体間で少なくとも50個以上の塩基置換を持つ。Blue-native gelによる分子集合状態を基本とした解析は、電子伝達系酵素の分子集合状態を解明する点で、ミトコンドリアDNAと核DNAの塩基置換を含めたシナジー効果を解明する上で有用である。われわれは、由来の異なるミトコンドリアtRNAのA3243G変異を有する患者由来の細胞モデル(ρ^0システム)を確立した。このRRFを来しうる遺伝子異常をもつ細胞モデルは、A3243Gを有する以外、他のミトコンドリアDNAの塩基置換を64か所で確認でした。この2つの異なる細胞モデル(ρ^0システム)で、共通の核DNAに対して、どのような酵素活性を持つのか、また、分子集合状態でのタンパクレベルで、どのような違いを来すのかを検証した。同じ患者由来で正常なミトコンドリア遺伝子配列を有する細胞系列と異常遺伝子を100%有する細胞系列由来のRNAを抽出し、遺伝子発現マイクロアレイを用い、ミトコンドリアのエネルギー産生能を調節できる候補遺伝子をスクリーニングした。その結果、6つの候補遺伝子を抽出した。現在、これらの遺伝子発現状況に関し、種々の点変位を有する細胞系列でその発現を確認している。これら遺伝子群で候補遺伝子の同定および発現状況を確認し、ミトコンドリアエネルギー代謝調節に関わる遺伝子を同定する予定である。