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C. elegansの受精卵において父性ミトコンドリアは 受精依存的に誘導されるオートファジーによって選択的に分解される.
~ミトコンドリア母性遺伝メカニズムの一端を解明~
      佐藤 健(群馬大学 生体調節研究所 教授)



Degradation of Paternal Mitochondria by Fertilization-Triggered Autophagy in C. elegans Embryos
Miyuki Sato and Ken Sato.
Science DOI: 10.1126/science.1210333,Published Online October 13 2011.



【要約】
 ミトコンドリアは私たち人類を含むすべての真核生物の細胞において生体エネルギーを生み出すエネルギープラントであり,生命にとってきわめて重要な役割を担う細胞内小器官(オルガネラ)です.興味深いことに,ミトコンドリアは細胞内小器官でありながら独自のゲノム(遺伝子)を持っています.ヒトを含む多くの性を持つ動植物では アクレ アルテッツア SXE10(RS200)/GXE10(AS200) (1998/11~2001/5) ブレーキパッド 前後セット フォーミュラ800C,母方のみから子孫に受け継がれる遺伝子があることが知られており グッドイヤー エフィシエントグリップ エスユーブイ エイチピーゼロワン 225/70R16,ミトコンドリアの遺伝子もこの“母性遺伝”によって必ず母親のみから伝達され 【プロミュー】送料無料【project mu】トヨタ クラウンハイブリッド COMP-B GYMKHANA ブレーキパッド フロント AWS210 クラウン ハイブリッド (14/7~),受け継がれていきます.しかしながら [ACRE] アクレ ブレーキパッド フォーミュラ700C フロント用 アウディ A3 / A3 スポーツバック / A3 セダン 8P 1.8 TFSI スポーツバック 8PBZB 07.8~13.9 ※代引不可 ※北海道・沖縄・離島は送料2160円,受精する際には卵子(母性)と精子(父性)の両者にミトコンドリアが存在しており,このうちなぜ精子由来の父性ミトコンドリアゲノムが消失し,卵子由来の母性ミトコンドリアゲノムのみが子孫に受け継がれていくのかについてはまったく分かっていませんでした.今回,私たちは,線虫の受精卵において父性ミトコンドリアがオートファジーによって選択的に分解され,細胞内から除去されることを明らかにしました.また,この分解により受精卵において母性ミトコンドリアとそのゲノムのみが残存し,子孫へと受け継がれていくことを明らかにしました.本研究によってながらく謎であったミトコンドリアゲノムが母性遺伝する仕組みの一端が解明されました.本研究成果は、平成23年10月13日、米国学術誌Scienceに速報(Science Express)として掲載されました.

【解説(一般向け)】

 ミトコンドリア遺伝子が母方からのみ受け継がれる母性遺伝は線虫などの単純な動物からヒトなどのほ乳類,植物にいたるまで,広く知られています.この特徴を利用することにより,母方のミトコンドリア遺伝子を元に人類の祖先をたどっていくと数十万年前のアフリカの女性に行きつくという有名なミトコンドリア・イブ説などが提唱されています(図1).そこで,私たちは線虫Caenorhabditis elegans (C. elegans) を使って,母性遺伝の仕組みを解明しようと考えました.私たちは線虫の精子にあるミトコンドリアを蛍光色素等で染色し,受精後に精子由来のミトコンドリアそのものが2-8細胞期にかけて徐々に消失していくことを見出しました.この際,

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,細胞の中でタンパク質やオルガネラを分解するオートファジー(自食作用)に関わるタンパク質が精子由来のミトコンドリアを取り囲むように集積し,それに伴い父性ミトコンドリアが消失していくことを発見しました.また 江洋ラジエーター(KOYORAD) * スズキ エスクード E-TA01R G16A 88.05~97.11 (M/T車) 純正番号: 17700-60A01 相当品,このオートファジーの活性化は受精が引き金になって起こることを見出しました.興味深いことに,オートファジーに関与する遺伝子の機能を破壊した動物においては ,本来分解されるべき父性ミトコンドリアとそのゲノムが幼虫期になっても残存することが明らかとなりました.これらのことから,受精が引き金となりオートファジーが活性化され,父性ミトコンドリアそのものを選択的に分解することにより,母性ミトコンドリアとそのゲノムのみが残り子孫へと引き継がれていくことが判明しました(図2).本来正常なミトコンドリアは増殖したり互いに融合したりしますが,オートファジー関連遺伝子の機能が低下した線虫に残っている父性ミトコンドリアはこれらの活性を喪失していることから,何らかのダメージを受けた有害なミトコンドリアである可能性があります.本研究によりミトコンドリアゲノムの母性遺伝の仕組みが明らかとなっただけではなく,機能を喪失したミトコンドリアを選択的に細胞内から除去する分子メカニズムの一端が判明しました.今後,

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,哺乳類等においても研究を進めることによってその他の動植物における母性遺伝の分子メカニズムも解明できるのではないかと期待しています



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