Studies on molecular basis of a novel water channel(aquaporin-11)function

• Project/Area Number: 19580342
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Basic veterinary science/Basic zootechnical science
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: IKEDA Masahiro University of Miyazaki, 農学部獣医学科, 准教授 (60281218)
• Research Collaborator: ITO Katsuaki 宮崎大学, 農学部, 教授 (70136795) ; ISHIBASHI Kuniaki 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (80223022) ; TAKATA Kuniaki 群馬大学, 医学部, 教授 (20129290) ; SHARYO Satoru 宮崎大学, 農学部 ; PRACHASILCHAI Worapat 宮崎大学, 農学部 ; SONODA Hiroko 宮崎大学, 農学部 ; TAKAMATSU Natsuko 宮崎大学, 農学部
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2008: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2007: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 水チャネル / aquaporin / AQP11 / 多量体 / 小胞体ストレス / 急性腎不全 / ヘテロオリゴマ / ヘテロオリゴマー

Research Abstract

本研究では、我々が発見した新規アクアポリン(AQP)分子種であるAQP11に関連する分子基盤を明確にし、その機能異常がどのような分子メカニズムを通して細胞死を伴う嚢胞を形成するのかを解明することを目的とする。研究期間を通して、(1) AQP11の小胞体膜局在やテトラマー形成に必要なアミノ酸配列の解析、(2) AQP11結合タンパク質の同定とその結合の意義、(3) AQP11と小胞体ストレス、あるいは嚢胞形成関連分子とのinteractionについて解析した。その結果、AQP11の小胞体膜局在に必要なアミノ酸配列を見出すことはできなかったが、(1) AQP11の4次元構造形成に99番目のアスパラギン残基および101番目のシステイン残基が重要で、それらの残基はAQP11のC末端側の3次元構造を保つことに寄与しており、それらのアミノ酸残基が変異すると、AQP11のC末端側の3次元構造が変化するために、正しい4次元構造が形成されないこと、(2) 3種類のAQP11結合タンパク質を同定し、その中でAQP11と同じ近位尿細管細胞に発現しているAQP1は、AQP11によってその細胞膜への局在が調節されていること、(3) 小胞体ストレスが発生するような場合にはAQP11の発現量が減少すること、そして嚢胞形成に重要な分子で、小胞体ストレスとの関連性が最近報告された分子とAQP11が相互作用することなどを示唆するデータを得た。
今後これらの発見に基づいて、AQP11の機能の生物学的意義の全貌解明、AQP11ノックアウトマウスにおける嚢胞形成のメカニズムなどが明らかにされるものと考えられる。
なお本研究の一環として実施した、AQP11と同じ膜タンパク質の新しい機能について、また小胞体ストレスの生体モデルである実験的急性腎不全モデルを用いて、急性腎不全の新規治療薬や体質との関連性について調べた研究成果を国際雑誌に発表した。

Research Products

• [Journal Article] Amelioration of renal ischemia-reperfusion injury by inhibition of IL-6 production in the poloxamer 407-induced mouse model of hyperlipidemia (2009)
  • Author(s): Sharyo, S., Kumagai, K, Yokota-Ikeda, N., Ito, K., Ikeda, M
  • Journal Title: J. Pharmacol. Sci.
  • NAID: 10025736569
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A protective effect of a newly developed molecular chaperone inducer against mouse ischemic acute kidney injury (2009)
  • Author(s): Prachasilchai, W., Sonoda, H., Yokota-Ikeda, N., Ito, K., Kudo, T., Imaizumi, K., Ikeda, M
  • Journal Title: J. Pharmacol. Sci 109 Pages: 311-314
  • NAID: 10025734777
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A protective effect of a newly developed molecular chaperone inducer against mouse ischemic acute kidney injury (2009)
  • Author(s): Prachasilchai, W., et al.
  • Journal Title: J. Pharmacol. Sci. 109 Pages: 311-314
  • NAID: 10025734777
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amelioration of renal ischemia-reperfusion injury by inhibition of IL-6 production in the poloxamer 407-induced mouse model of hyperlipidemia. . (2009)
  • Author(s): Sharyo, S., et al.
  • Journal Title: J. Pharmacol. Sci. 109(In press)
  • NAID: 10025736569
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A protective role of unfolded protein response in mouse ischemic acute kidney injury (2008)
  • Author(s): Prachasilchai, W., Sonoda, H., Yokota-Ikeda, N., Oshikawa, S., Aikawa, C., Uchida, K., Ito, K., Kudo, T., Imaizumi, K., Ikeda, M
  • Journal Title: Eur. J. Pharmacol 592 Pages: 138-145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pravastatin improves renalischemia-reperfusion injury by inhibitingthe mevalonate pathway (2008)
  • Author(s): Sharyo, S., Yokota-Ikeda, N., Mori, M., Kumagai, K., Uchida, K., Ito, K., Burne-Taney, M., Rabb, H., Ikeda, M
  • Journal Title: Kidney Int 72 Pages: 577-584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glutamate mediates platelet activation through the AMPA receptor (2008)
  • Author(s): Morell, C.N., Sun, H., Ikeda, M., Beique, J.C., Swaim, A.M., Mason, E., Martin, T.V., Thompson, L.E., Gozen, O., Ampagoomian, D., Sprengel, R., Rothstein,J., Faraday, N., Huganir, R., Lowenstein, C.J
  • Journal Title: J. Exp. Med 205 Pages: 575-584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Therapeutic effects of the putative P2X(3)/P2X (2/3) antagonist A-317491 on cyclophosphamide-induced cystitis in rats (2008)
  • Author(s): Ito, K., Iwami, A., Katsura, H., Ikeda, M.
  • Journal Title: Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol 273 Pages: 483-490
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of olmesartan medoxomil in the rat monocrotaline model of pulmonary hypertension (2008)
  • Author(s): Kato, T., Nasu, T., Sonoda, H., Ito, K.-M., Ikeda, M., Ito, K.
  • Journal Title: J. Cardiovasc. Pharmacol 51 Pages: 18-23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pravastatin improves renal ischemia-reperfusion injury through an inhibition of the mevalonate pathway. (2008)
  • Author(s): Sharyo, S., et al.
  • Journal Title: Kidney Int 74 Pages: 577-584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A protective role of unfolded protein response in mouse ischemic acute kidney injury. . (2008)
  • Author(s): Prachasilchai, W., et al.
  • Journal Title: Eur. J. Pharmacol. 592 Pages: 138-145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glutamate mediates platelet activation through the AMPA receptor. (2008)
  • Author(s): Morell, C.N., Sun, H., Ikeda, M., et. al.
  • Journal Title: J. Exp. Med. 205 Pages: 575-584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pravastatin improves renal ischemia-reperfusion injury through an inhibition of the mevalonate pathway
  • Author(s): Sharyo, S., Ikeda, N., Mori, M., et. al.
  • Journal Title: Kidney Int., (In press)
• [Presentation] Urinary exosomal aquaporin-1 is a possible early biomarker for ischemic acute kidney injury. American Society of Nephrology (2008)
  • Author(s): Sonoda, H., Yokota-Ikeda, N., Oshikawa, S., Ito, K., Ikeda, M
  • Organizer: 41st Annual Meeting
  • Place of Presentation: Philadelphia, PA, USA
  • Year and Date: 2008-11-08
• [Presentation] Interaction between AQP1 and AQP11 regulates plasma membrane expression of AQP1. American Society of Nephrology (2008)
  • Author(s): Takamatsu, N., Shimono, M., Taki, A., Sonoda, H., Ito, K., Takata, K., Ishibashi, K., Ikeda, M
  • Organizer: 41st Annual Meeting
  • Place of Presentation: Philadelphia, PA, USA
  • Year and Date: 2008-11-07
• [Presentation] Interaction between AQP1 and AQP11 regulates plasma membrane expression of AQP1. (2008)
  • Author(s): Takamatsu, N., et al.
  • Organizer: American Society of Nephrology, 41th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Philadelphia, PA, USA
  • Year and Date: 2008-11-07
• [Presentation] ラット下部尿路閉塞モデルの膀胱過活動に対するP2X3/P2X2/3受容体拮抗薬A-317491の影響 (2008)
  • Author(s): 伊藤勝昭、岩見暁人、飯田真志、池田正浩
  • Organizer: 第81回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜、神奈川
  • Year and Date: 2008-03-18
• [Presentation] アクアポリン11多量体形成におけるN末端NPCモチーフの重要性の検討 (2007)
  • Author(s): 高松夏子、下野茉莉子、安藤綾華、伊藤勝昭、石橋賢一、池田正浩
  • Organizer: 第1回トランスポーター研究会九州部会
  • Place of Presentation: 熊本、熊本
  • Year and Date: 2007-11-24
• [Presentation] 腎虚血再灌流傷害において尿中アクアポリン1排泄は減少する (2007)
  • Author(s): 園田紘子、押川さやか、伊藤勝昭、池田正浩
  • Organizer: 第1回トランスポーター研究会九州部会
  • Place of Presentation: 熊本、熊本
  • Year and Date: 2007-11-24
• [Presentation] Cyclophosphamide誘発性ラット膀胱炎における排尿反射亢進に対するoxybutyninおよびA-317491の影響 (2007)
  • Author(s): 伊藤勝昭、岩見暁人、桂裕美、池田正浩
  • Organizer: 第14回日本排尿機能学会
  • Place of Presentation: 猪苗代、福島
  • Year and Date: 2007-10-06
• [Presentation] Elucidation of the role of ER stress in renal ischemia reperfusion injury (2007)
  • Author(s): Prachasilchai Worapat、押川さやか、相川千恵、伊藤勝昭、池田正浩
  • Organizer: 第144回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 江別、北海道
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] ニワトリ腎門脈弁の自律神経調節に関わる受容体の解析 (2007)
  • Author(s): 吉田貴子、保田昌宏、伊藤勝昭、池田正浩、那須哲夫
  • Organizer: 第144回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 江別、北海道
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] Identification of urinary aquaporin-1 as anovel noninvasive biomarker for ischemicacute renal failure (2007)
  • Author(s): Sonoda, H., Yokota-Ikeda, N., Oshikawa, S., Ito, K., Ikeda, M.
  • Organizer: The 5th International Conference of Aquaporin
  • Place of Presentation: Nara,Japan
  • Year and Date: 2007-07-14
• [Presentation] Disorders of collagen-induced aggregation of platelets from cattle and rats with Chediak-Higashi syndrome (2007)
  • Author(s): Ito, K., Ohnishi, K., Hasahino, S., Ikeda, M.
  • Organizer: XXIst Congress of the International Society on Thrombosis and Haemostasis
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2007-07-08
• [Presentation] 尿中アクアポリン(AQP)の急性腎不全診断マーカーとしての有用性の検討 (2007)
  • Author(s): 池田直子、園田紘子、池田正浩
  • Organizer: 第50回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 浜松、静岡
  • Year and Date: 2007-05-26
• [Remarks] 本研究成果の一部が、平成20年11月22日の宮崎日日新聞に掲載された。