| Project/Area Number |
22K16224
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 53040:Nephrology-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
永芳 友 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (60908028)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
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| Keywords | RNA修飾病 / CDKAL1 / 糖尿病性腎症 / 慢性腎不全 / 足細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
これまでに我々はアジア人型2型糖尿病の原因遺伝子であるCDKAL1がtRNAをチオメチル化する酵素であることを明らかにした。ゲノムワイド関連解析より、CDKAL1は糖尿病とは独立した慢性腎臓病進行のリスク因子であることが報告されている。申請者は先行研究において、全身型Cdkal1欠損マウスの尿を評価したところアルブミン尿の有意な上昇を認めた。これらの知見からCDKAL1は糸球体足細胞の機能に関与することが示唆された。本研究ではCDKAL1の腎臓、特に糸球体足細胞における生理学的意義を解き明かすことで、tRNA修飾欠損に伴う腎障害メカニズムを明らかにし、創薬ターゲットを探索することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は足細胞におけるCDKAL1の直接的な影響を評価するため培養足細胞を用いた検討を行った。具体的にはマウス由来腎臓足細胞(E11細胞)からCRISPR-Cas9システムを用いてCdkal1のノックアウトを行った。このノックアウト細胞から抽出したRNAでは、Cdkal1が修飾を付与するリジンtRNAのチオメチル化修飾が消失していた。その後、ノックアウト細胞株を用いてネフリンやポドシンを含む足細胞機能に重要なタンパク質を中心とした発現評価を、トランスクリプトーム解析およびプロテオーム解析の両解析を用いたオミックス解析で行った。その結果、各タンパクのリジン含有量が多いほど、ノックアウト細胞における発現量が低下することを明らかにした。またRNAの発現量には変化を認めなかった。Cdkal1ノックアウト細胞株の足細胞機能評価を行うためwound healing assayを行ったところ、ノックアウト細胞において有意に細胞移動速度が低下していた。
次年度以降は、今回作成したCdkal1ノックアウト細胞に野生型のCdkal1を強制発現させる相補実験を行うことでこれらの表現型が改善するかを評価する。また全身型Cdkal1ノックアウトマウスを用いて5/6腎臓適出やシスプラチン投与による腎機能に変化を評価する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Cdkal1ノックアウト足細胞の樹立が円滑に進行し、細胞増殖への影響がなかったため、順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、今回作成したCdkal1ノックアウト細胞に野生型のCdkal1を強制発現させる相補実験を行うことでこれらの表現型が改善するかを評価する。また全身型Cdkal1ノックアウトマウスを用いて5/6腎臓適出やシスプラチン投与による腎機能に変化を評価する。
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