ミトコンドリア分裂位置を探索する新技術「MitoScanner」 (Searching for the Right Place to Divide Mitochondria)

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2026-06-11 マックス・プランク研究所

ドイツのMax Planck Institute of Molecular Cell Biology and Geneticsを中心とする研究チームは、ミトコンドリアが分裂する位置を決定する新たな仕組み「MitoScanner」を発見した。ミトコンドリアは細胞内でエネルギーを生産する重要な細胞小器官であり、その分裂は品質管理や機能維持に不可欠である。しかし、どこで分裂が起こるかを細胞がどのように決定しているのかは十分に解明されていなかった。研究チームは先端イメージング技術を用いて、ミトコンドリア表面を移動しながら状態を監視する分子機構を観察した。この「MitoScanner」は、ミトコンドリア内部の機能状態や損傷の有無を検知し、分裂に最適な位置を選定する役割を果たす。これにより、損傷部分を切り離して除去し、健全なミトコンドリア集団を維持できると考えられる。ミトコンドリア機能異常は神経変性疾患、代謝疾患、老化などと深く関係しているため、今回の発見は細胞品質管理機構の理解を進めるとともに、将来的な疾患治療法開発にも貢献する可能性がある。

<関連情報>

DRP1とMID49の共拡散スキャンによりミトコンドリアの分裂が調べられる DRP1 and MID49 co-diffusion scans mitochondria for fission

Cristiana Zollo,David Gomez Suarez,Elmira Parvindokht Bararpour,Andreas Jenner,Pratima Verma,Jan Koch,Sabine Wilhelm,Christian Jüngst,Lukas Faber,Faye White & Ana J. García-Sáez
Nature Cell Biology  Published:11 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41556-026-01986-w

ミトコンドリア分裂位置を探索する新技術「MitoScanner」 (Searching for the Right Place to Divide Mitochondria)

Abstract

DRP1 is a dynamin-related large GTPase responsible for mitochondrial fission, which ensures proper mitochondrial distribution, morphology and quality control. Despite its relevance, the mechanism of mitochondrial division, especially regarding the dynamic regulation of DRP1, remains elusive. Here we report that DRP1 oligomers diffuse in helical-like trajectories along mitochondria, browsing the organelle surface and stalling at preconstricted fission sites, in what we call ‘mito-scanner’ motion. Molecular dynamics simulations support a geometry-mediated diffusion mechanism emerging from surface confinement. Perturbation of DRP1 motility results in elongated mitochondria, underscoring the functional importance of DRP1 scanning dynamics in mitochondrial division. We also show that DRP1 dynamics on mitochondria are differentially regulated by interactions with its adaptors, where co-diffusion of MID49/MID51 with DRP1 promotes its motility. Our findings support a model in which receptor-regulated mitochondrial surveillance by DRP1 enables balanced organelle division, with potential implications for targeting this process in disease.

細胞遺伝子工学
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