個体を用いたタンパク質翻訳の定性・定量解析によるミトコンドリア病発症機序の解明

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ミトコンドリアゲノム (mtDNA) は電子伝達系に必須な遺伝子群をコードしており、これらの翻訳は全てmtDNAに由来するミトコンドリアtRNA (mt-tRNA) により行われる。mt-tRNAに生じる点変異はミトコンドリア病をはじめとする多様な疾患の原因となることが知られており、ミトコンドリアタンパク質翻訳の破綻がミトコンドリア関連疾患の主要因であると考えられる。しかし、個体におけるミトコンドリアタンパク質翻訳解析は技術的に困難であり、mt-tRNA点変異に起因する疾患発症の分子機構は不明、かつ、ミトコンドリア翻訳を標的とする治療法や治療薬は開発されていない。本研究は、ミトコンドリアタンパク質翻訳を可視化する新規ツールの開発により、ミトコンドリアゲノムに生じる病原性変異によるタンパク質翻訳障害の分子機構およびミトコンドリア病をはじめとした様々な代謝疾患の発症原因を明らかにする事を目的としている。現在は、細胞質におけるタンパク質合成の解析手法として用いられているSUnSET法をミトコンドリアへ応用することでミトコンドリアタンパク質翻訳をモニタリングする方法を着想し、仮説検証を進めている。前年度は候補となる化合物を数種類合成し、培養細胞へ添加することで、ミトコンドリアへの局在の最適化の検討を行った。今後は化合物の最適処理条件やマウス個体への応用に向けた検討を重ね、定量的かつ簡便なミトコンドリア内のタンパク質翻訳測定にむけたプロトコルの確立を図る。