老化の研究 - Hallmarks of Aging

ミトコンドリアの機能不全 - Mitochondrial Dysfunction

 

Hallmarks of Aging episode 6 Mitochondrial Dysfunction

細胞が老化すると、酸化ストレスの蓄積に起因するミトコンドリアの完全性の喪失が始まります。ミトコンドリアの機能不全はアポトーシス誘導の増加など、老化に関連する様々なイベントを引き起こします。

ミトコンドリアはATP産生だけでなく、細胞損傷のセンサーとしても働き、細胞死シグナルを応答して下流にシグナルを伝達する細胞内の起点です。The Hallmarks of Agingの2013年の出版以来、(ミトコンドリアサーチュインを介して)代謝変化の応答において炎症を制御する際のミトコンドリアの役割は大きな注目を集めています。

ミトコンドリアは、インフラマソームへの損傷関連分子パターン(DAMPs)経路と同時にカルシウムシグナル伝達と活性酸素(ROS)を介してNF-κB経路にシグナルを送り、“炎症性老化(Inflammaging)”を活性化します。次に、炎症性分子が細胞が健康ではない指標であるミトコンドリア膜電位の減少を起こすことによって、ミトコンドリアを制御します。

一方、メラトニンシグナルはミトコンドリアの完全性と機能を維持し、ミトコンドリアに正の影響を与えます。メラトニンは炎症を低下させ、電子伝達の効率を保ちます。これらの強力な作用のために、医薬品もしくはサーカディアンリズム調節によるメラトニンレベルの維持は、治療応用の関心が高い領域となります。
ミトコンドリア機能不全研究の将来は、自然免疫との関わりだけでなく、現在以上にミトコンドリアDNA(mtDNA)の遺伝的ならびにエピジェネティックなデータも確実に包括するようになるでしょう。

知っていましたか?
【その1】 ミトコンドリアの形成には約3,000の遺伝子が必要です。このうち、ミトコンドリアDNA(mtDNA)は37遺伝子をコードしており、残りは核DNAに由来します。
【その2】 ミトコンドリアが生存と成長に必要なエネルギーの90%以上を産生している一方で、ATPの産生に割り当てられているのはミトコンドリア形成に必要な遺伝子のたった3%です。

特徴と疾患

パーキンソン病(PD)は、複雑かつ可変な運動症状と非運動症状を引き起こす広範な神経変化だけでなく、黒質におけるドーパミン作動性ニューロンの進行性喪失にも関係しています。ミトコンドリア機能不全は酸化ストレスを増加させる可能性があり、興奮毒性を含む酸化ストレスと他の関連過程に対して、細胞が一層の脆弱性を引き起こす恐れがあります。複雑な相互作用は、ミトコンドリアおよび細胞の生存に影響を与える他の細胞内機構との間で起こります。それはミトコンドリアが電子伝達と酸化的リン酸化において主な役割を担っているだけでなく、細胞に由来するフリーラジカルの主な発生源として細胞の生存に影響することを意味しています。そしてそれらは、カルシウムの恒常性および細胞死経路の調節と扇動に関与します。

酸化ストレス検出
カルボニル化の検出
酸化ストレスは多くの病理学的障害に重要な役割を果たすことが見出されています。これらの影響は、タンパク質、脂質及びDNAの酸化による品質低下劣化を起こす活性酸素(ROS)を介し、老化に寄与する要因のひとつとして考えられています。タンパク質の場合、活性酸素はアミノ酸側鎖上のカルボニル誘導体を引き起こし、酵素的あるいは生化学的機能に影響を与えます。当然のことながら、カルボニル化は、酸化ストレスのための重要なバイオマーカーとなっています。

酸素フリーラジカルやヒドロキシノネナールのような他の活性分子種によるタンパク質の酸化修飾は、生理学的および病理学的過程で生じます。修飾の結果として、カルボニル基は部位特異的な機構によって、タンパク質側鎖に導入されます。メルクの酸化ストレス検出キットはこれらのカルボニル基のシンプルかつ高感度な免疫検出を可能にします。

カルボニル基の高感度検出方法は、2,4-ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)を用いたタンパク質中のカルボニル基の化学的誘導体形成を含みます。タンパク質中で生じる化学反応は、カルボニル基とDNPとの共有結合形成です。そしてDNP誘導体化タンパク質は、DNP部分に特異的に結合する抗体を用いて検出されます。最終的には標識二次抗体処理後に比色法または蛍光法で、タンパク質の酸化を検出することができます。

以下のミトコンドリア関連製品もご確認ください。

製品名 CAS番号 カタログ番号
酸化ストレス    
OxyBlot Protein Oxidation Detection Kit   S7150
OxyICC™ Oxidized Protein Detection Kit   S7350
OxyIHC™ Oxidative Stress Detection Kit   S7450
Superoxide Dismutase Assay Kit II   574601-1KIT
FlowCellect MitoStress Kit   FCCH100109
FlowCellect Oxidative Stress Characterization Kit   FCCH025111
MILLIPLEX MAP Human Oxidative Stress Magnetic Bead Panel   H0XSTMAG-18K
※上記、MILLIPLEX MAPのご注文には、プレミックスキットの詳細が必要です。詳細およびご注文方法は以下からご確認ください。
MILLIPLEX MAP プレミックスキット詳細&注文方法について
   
ミトコンドリア    
MitoLight® Mitochondrial Apoptosis Detection Kit   APT142
MitoLight® Mitochondrial Apoptosis Detection Kit   APT242
Guava Mitochondrial Depolarization Kit   4500-0250
FlowCellect MitoPotential Red Kit   FCCH100105
FlowCellect MitoDamage Kit   FCCH100106
FlowCellect Cytochrome C Kit   FCCH100110
Muse™ Mitopotential Kit   MCH100110
Mitochondria/Cytosol Fractionation Kit   MIT1000
ProteoExtract® Cytosol/Mitochondria Fractionation Kit   QIA88
NovaQUANT™ Human Mitochondrial to Nuclear DNA Ratio Kit   72620-1KIT
NovaQUANT™ Mouse Mitochondrial to Nuclear Ratio kit    72621-1KIT
関連低分子化合物    
Mitochondrial CTP Inhibitor 412940-35-3  475877-5MG
Mitochondrial ATF Translocator, SBI-0087702   5.05988.0001
Bax Channel Blocker II, iMAC2 335166-00-2  196806-10MG
Daunorubicin, Hydrochloride 23541-50-6  251800-5MG
Rotenone 83-79-4 557368-1GM
関連抗体    
Anti-Mitochondria Antibody   AB3598
Anti-Mitochondria Antibody, surface of intact mitochondria, clone 113-1   MAB1273
Anti-Mitochondria Antibody, clone 113-1, Alexa Fluor® 488 conjugate   MAB1273A4
Anti-Mitochondria Antibody, clone 113-1, Biotin Conjugate   MAB1273B
Anti-Mitochondria Antibody, clone 113-1, Cy3 Conjugate   MAB1273C3
Anti-ETFA Antibody   ABS608
Anti-ATP Synthase Antibody, beta chain, clone 4.3E8.D1   MAB3494
Anti-CYP24A1 Antibody ABN201   ABN201
Anti-Cytochrome P450 (scc) Antibody, a.a. 509-526   ABS236
Anti-Peroxiredoxin-5 Antibody (PRDX5), clone 5 288 2F4   MABN301
Anti-AIF (Apoptosis Inducing Factor) Antibody   07-208
Anti-Citrate Synthase Antibidy, clone D3G4   MAB3087
Anti-SOD2 Antibody   AB10346
Anti-Uncoupling Protein 1 Antibody   AB1426
Anti-Uncoupling Protein 1 Antibody   AB3036
Anti-Uncoupling Protein 1 (UCP-1) (145-159) Antibody   662045-100UL
Anti-Uncoupling Protein 1 Antibody   AB3038
Anti-Uncoupling Protein 2 Antibody   AB3040
Anti-Uncoupling Protein 2 Antibody   AB3042
Anti-Uncoupling Protein 2 Antibody   AB3226
Anti-Uncoupling Protein 3 Antibody   AB3046
Anti-Uncoupling Protein 3 (UCP-3) (147-159) Antibody   662048-100UL
その他試薬    
MTT Reagent A   CT01-5
MTT 298-93-1  475989-1GM
MTT 298-93-1  475989-10GM
JC-1 47729-63-5  420200-5MG
Chenodeoxycholic Acid, Sodium Salt 2646-38-0  220411-5GM
Nigericin, Sodium Salt, Streptomyces hygroscopicus 28643-80-3  481990-5MG
Nigericin, Sodium Salt, Streptomyces hygroscopicus 28643-80-3  481990-10MG
Creatine Phosphate, Disodium Salt 19333-65-4 2380-5MG
Creatine Phosphate, Disodium Salt 19333-65-4 2380-25MG
製品名   カタログ番号 希望販売価格
Human Oxidative Stress Panel 1 kit HOXSTMAG-18K ¥204,000

毒…アジ化ナトリウム含有製品 For cell lysate / tissue extract

プレミックスキット
Catalase
PRX2
SOD1
SOD2
TRX1

MILLIPLEX MAPの注文方法については、こちらのMILLIPLEXキットのご注文方法ページをご覧ください。

 

×

お問合せ先

メルク ライフサイエンス リサーチ&バイオロジー