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群馬大学 生体調節研究所

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受精卵で父親由来のミトコンドリアのみがオートファジーにより消去される仕組みを発見 ―ミトコンドリアDNAはなぜ母方から遺伝するのか―

佐藤美由紀(所属1),佐藤克哉(所属1),戸村琴音(所属2),小迫英尊(所属3),佐藤健(所属2) (1)群馬大学・生体調節研究所・生体膜機能分野 (2)群馬大学・生体調節研究所・細胞構造分野 (3)徳島大学・先端酵素学研究所・藤井節郎記念医科学センター

概要

ミトコンドリアはエネルギー産生の中心的役割を担う細胞内小器官(オルガネラ)で,ヒトを含むほとんどの真核細胞に存在しています。ミトコンドリアは細菌の共生を起源に持ち,核とは別に独自のDNA(ミトコンドリアDNA)を持っています。興味深いことに,性を持つ多くの生物種においてミトコンドリアDNAは母方からのみ遺伝(母性遺伝)することが知られています。以前私たちは精子に由来する父親のミトコンドリアは,受精卵のなかでオートファジー(自食作用)によって選択的に消化されることを世界に先駆けて発見しました。さらに本研究では, 父性ミトコンドリアだけを見分けてオートファジーへと導くために鍵となる二つの分子・IKKE-1とALLO-1を発見し,その働きを解明しました。これにより,永らく謎であったミトコンドリアDNAの母性遺伝の仕組みが明らかになるだけではなく,様々な疾患の原因となる不良ミトコンドリアなどの選択的分解の仕組みの解明にもつながるものと期待されます。

原著情報

The autophagy receptor ALLO-1 and the IKKE-1 kinase control clearance of paternal mitochondria in Caenorhabditis elegans. Sato M, Sato K, Tomura K, Kosako H, Sato K. Nat Cell Biol. 2017 Dec 18. doi: 10.1038/s41556-017-0008-9. [Epub ahead of print]

オンラインURL

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=29255173

研究室URL

http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/

 

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