ｓＴ 導 緒岡大夢
影九州大学 あ 鴎衣溝 ぱ杉 Ｑ１２０１９ 年９月 ６ 日

報道琵雛系者 各位

九州大学大学院理学研究院
徳島大学 先端酵素学研究所−研究開発ネ琳蓉 量子生命科学領域
国立研究開発法人 量子科学技術
福岡 大学理 学部化学科

ミトコン ドリア機能を司る プロヒ ビチン複合体構造の一端を解明〜ミトコンドリア異常に伴う疾患や病態の創薬応用に期待〜
概 要
私たちの体 （細胞） の中には、 ミトコンドリアとよばれるエネルギーを創り 出すために重要な働Ｊ焼…官） が存在 しています。 ミトコンドリアの機能は、 特に私たちの健康きをしている場所 （細胞／と密接に関係しており、 その働きが低下することで神経変性疾患、 糖尿病、 さらにはがんなど様々絢研究院）靴系することが分かっています。 福岡大学理学部化学科 （元九州大学理学な疾患や病態と＝の小柴 琢己教授らの研究 グル÷プは、ミトコンドリアの機能を司るプロヒ ビチン複合体の立ｆ桝黄造の一端を世界で初めて解明 し、 同複合体によるミトコンドリア機能の調節の分子 レベルでの仕組みを明らかにしま した。 プロヒ ビチン複合体は、 ミトコンドリア疾患に関与する複数のタンパク質とも結合することが本研究で確認されており、 今回の研究成果は今後の疾患や病態の創薬開発への応用を進めていく 上での手助けになることが期待されます。

本研究成果は、九州大学大学院理学研究院、国立研究開発法人 量子科学技術研究開発杉謝奪量子生
１０
９年９月 ５ 日（木）命科学領域、及び徳島大学 先端酵素学研究所との共同研究によるものであり、２ｉｉ』 オンライ ン版に公開されました。に 米 国 ・Ｃｅｎｐｒ
結誌 『Ｓｃｅｓｓ の学術ｅｎｃｅ１背景

私たちの体は多数の細胞の集まりによって構成されており、 その細胞内にはミトコン ドリアとよばれる細胞小器官が存在します。 ミトコンドリアの主な働きは代議拝舌動に必要なエネルギーを創り貨割を兼ね備 え出すことです。 さらに、 ミ トコンドリアの機能にはエネルギー産生以外にも重要な役ており、 例えば体内カルシウム濃度の調節や脂肪酸の酸化、 また最近の研究では、 インフルエンザウイルスをはじめとした 恥ＪＡ ウイルス （※１） に対する免疫応答にも関係していることが知られるようになってきま した。
プロヒ ビチン （） （※２） は、 ミトコン ドリアに局在する進化的に保存されたタンパク質でＰＨＢ）
Ｐｒｕ
ＢＩ及びＰｎ３２あり、 ヒ トをはじめとして多く の動植物において高度に類似した二つのタイ プ （ｆ迅 は多面的な機能 （細胞増殖、 転写活性、が存在します。 これまでの国内外での研究において、 Ｐ｝迅
細胞死、ウイルス侵入の制御）を持っていることが調べられており、構造面では二つのタイ プのＰが互い違いに環状イ冴結合して巨大な会合体を形成していることが知られていました しかしながら、
ｐｒＩ
Ｂ の構造実態が細胞内でのミトコンドリアの働きにおいて どのように関わっているのか、 その詳しいメカニズムはよく分かっていませんでした。

ー内容

今回、 研究グル÷ プは、Ｐモ
銘±するＨｅロ３２内に存ｔ領域 （眼 領域）（※３） 晩奉説図；図１）
ｅｅａｐ醸ｄｒｐに着目して、この領域を通じてＰモ旧 複合体の形成やミトコンドリア機能への関与について以下のよ
うな角噺升を行いま した。
① ヒ ト由来の培養細胞を用いて、１沢 領域の欠損したＰｒ
ｎ３２変異体、 及びその野生型を発現させる実験から、 眼 領域の会合体形成に及ぼす影響にっいて調べました その結果 ＰロＢ２変異体で。
、

は、 野生型で形成される巨大な会合体形成は観察されませんでした。
②

ミ トコ ン ドリ ア 内 でＰｆ＝３２ の 駅 領域 （ＰＬ旧２旧眠） に特異的に結合する分子種を質量分析法（※４） により網羅的に調べたところ 数十種類のタンパク質が結合していることを発見し その中、、にミトコンドリア疾患に関与する複数のタンパク質も含まれていることを確認 しま した。
③ Ｐｒ＝Ｂ班一服 領域の組換えタ ンパク質を調製し、 その立ｆ桝董造を調べたところ 二量ｆ村費造を形、成 していることを見出しま した （図２）
さらにこの二量ｆ村叢造を崩壊させるようなアミノ酸置 換。
、をＰｒ＝Ｂ２に導入すると、 上記①で見られたＰｒ
Ｄ
３２の会合体形成は行われませんでした。
④ Ｐｒ
ロＢ２を人為的に欠損した変異細胞株では、 ミトコンドリア形態の異常が観察され さらに、ミ トコン ドリアの機能が著しく損なわれていました。 特に 恥ＪＡ ウイルス感染に伴う免疫応答 にお、いて、 変異細胞勘株では明らかにその反応が低下しており、 ウイルスへの担露光が弱まっていました。
以上の結果より、 ＰｒＤ
３２は１紙 領域を介して多数のタ ンパク質と結合し、 巨大な複合体を形成することでミトコンドリアの機能を司っていることが明らかになりま した （図３）。
■

今後

今回の結果より、Ｐｒ旧 複合体はミトコンドリア疾患に関与する複数のタ ンパク質とも結合することが確認されており、 今後のミトコンドリア疾患や病態の創薬開発への応用を進めていく 上での手助けになることが期待されます。
■ 発 表 論 文
○ 論文名ＳｍｌｉｔＷｍ ｂ鵜ｉ
ｔｏｃｈｏｎ 加 須ｓｅａ街ｌｄｓｂｙｐｒｏ垣ｂｉｉｇｌｅｓｏｆｎｌｔ中 ｃｏｍｐｌｔ血ｔｏａｒｏｌ
ｌｅｄ‐ｃｏａ工℃ｇｉｏｎ，
ｅｘｅｓ：ｍｓｅｏｆ街ｅｃｏｉ○

ジャーナル名ｌｚ舵彰肥ｅ （ＣｅＩＰｒｅｓｓ の オ 」 プ ン ア ク セ ス 誌）○

著者

ｌｌＲ Ｆ ｍｌｌ
霞氷砧亘ｒｏ 婆ｏｓｈｉｍ泌【２ｋｏ２，１副ｑユｉ
Ｈｉ ｍａ，１五ｄｅ園ｋａ Ｋｏｓーｎａ￥ｏｓｈｉ
ｚＬｍｎ， ｙｏ ｍ 倣ｗａ，暫ｕ ｎ ｏｉ ｏｓａｍｕ Ｋｕｇｅ，℃ｍｏ
３ ℃ａｑ ｉＫ ｍｂ ｌ
４雷ｍｎａ（ｉａｍｎ ｏｓ ａ，，０ 著者の所属
副幾関
１． 九州大学大学院理学研究院
２． 徳島大学 先端酵素学研究所
３． 国立研究開発法人 量子科学技術
ｉ研究開発杉謝董 量子生命科学領域
４． 福岡大学理学部化学科２

【解 説 図】
１１睡ＰＨＢ２ 全 長 鎖 −

図 １．
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１１１

ＨＲ 領 域

図２〜・，・， − ｒ′

− 『 二 戸−一−｛．ノ・／′Ｎ
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図３Ｉ Ｅ− ▲、ＡＬ′ｒ▲１▲ ＾ −ーＪｒ▼●．
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ＰＨＢ２ の結合タンパク質群：８１０ ◆ＮＯＵＦ
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ＩＭＭＰ２Ｌ◆ｐＨＢ２◆ＮＤＵＦＢＩＩ◆

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ＣＫＭＴＩＢ◆◆ｃｃＤＣ５８豪雨
ＤＵＦ
Ａ８◆ｃＭ犠Ｃ男ｃＮＯＵＦＥ
３３

ミ トコ ン ドリア 機能【用言吾解 説】（※１） 恥ＪＡ ウイルス
遺伝物質としてリ ボ核酸 （鞭ぬ） をゲノムに持つウイルスの総淋で、 ÷般に１ひＪＡ ウイルス 観感染した細胞の細胞質で増 幅する。 代表的なウイルスとしては、 インフルエンザウイルスやＣ型肝炎ウイルスなどが属す
る。

）
Ｐｒ』Ｂ
（※２） プロヒビチン （酵母からヒトに至るまで進化的に広く保存された膜局在性のタンパク質で、 高度に類似した二つのタイプ） が存在する。 主にミトコンドリア内に局在している。
（ＰＨＢＩ及 びｐＨＢ２（※３） ＨＲ領域
連続した７個のアミノ 酸の繰り返 瑳茜造により形成される領 域 この領域を持つ多くのタンパク質はコイル ドコイノ瑳涛造とよばれる複数のαへリ ックス構造からなる強固な会合体を形成する。

（※４） 質量分析法
化合物の分子量や分子構造湾報などを得るための一つの手法であり、 同手法をタンパク質などの解析に用２年に田中耕一氏らがノ ÷ベル化学賞を受賞した
する手法の開発で２００『３ー

お 問 い 合 わ せ 先
１． 福岡大学 理学部化学科 小柴 琢己 教授
電 話 ：ｏ９２
６６３１ （代） （内 線 ：６２４２） メ ー ル ア ド レス ：ｋｏｓｍｂａ＠ 触 ｍｏｋａ
８７１‐
‐ｕａｃＪｐ‐．

２． 徳島大学 先端酵素学研究所 細胞情報学分野 小迫 英尊 教授
電 話 ：０８８６４１３‐６３４‐

メ ー ル ア ド レス ：ｋｏｓａｃＪｐ
ｏｋｕｓ誼血ａｕ‐
ａｋｏ＠ｔ，

３． 量子科学技術研究開発ヰ勝茜 量子生命科学領域
構造生物学研究グル÷プグル÷ブリーダー 玉田 太郎
電 話 ：０７０３４３５３９４３‐‐４．

メ ← ル ア ド レス ： 部ｎａｄａｔｍｏ＠ｑ鰍ｇｏＪｐ，

九州大学理学研究院 久下 理 教授
電 話 ：０９２‐
４１２５
８０２４１６０，

メ ー ル ア ド レス ：ｋｕｇｅ＠ｃｈｅｍ．勾＝ｓｈ止ｍｕｖ
Ｊｐ