ミトコンドリア膜電位低下に伴う膜内切断制御機構の解明

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ミトコンドリアは ATP 産生によるエネルギー供給の場としてのみならず、細胞死やウイルス感染応答など様々なストレス応答シグナルの制御の場としても重要な働きを担うことが知られている。当研究室では、ストレス応答性 MAP キナーゼ経路の最上流に位置する MAPKKK の一つ、ASK1 の活性化因子として同定された PGAM5がミトコンドリア膜電位低下依存的に切断されることを明らかにしてきた。本研究は、「PARLによるPGAM5の膜内切断」を「新たなミトコンドリア内膜電位低下感知システム」としてとらえ、PGAM5切断上流因子のゲノムワイドsiRNAスクリーニングを行い、ロンボイドプロテアーゼPARLの活性制御機構の解明、及びミトコンドリア膜電位応答因子の同定によるミトコンドリア膜電位低下ストレス感知システムの解明を目的とする。スクリーニングを行うために蛍光顕微鏡で取得した画像の自動解析よるハイコンテントスクリーニング系を完成させた。この系と約1,8000遺伝子のsiRNAライブラリーを用いて各々の遺伝子を網羅的に発現抑制し、PGAM5の膜内切断に影響を与える因子のスクリーニングを行った。最終的に得られた候補遺伝子とPGAM5の切断に対する応答性の検討を行い、PGAM5、PARL、及び他の制御因子との空間的な位置関係を検討した。その結果、PARLの活性がミトコンドリアの脂質環境の変化で調節されていることを新たに見出した。これらはPARLがミトコンドリア脂質によって制御されていることを示した初めての結果である。