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Identification of primary molecule leading to aminoglycoside-induced nephrotoxicity and optimization of molecular-targeted approach for preventing aminoglycoside toxicity

Research Project

Project/Area Number 23590182
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

NAGAI Junya  広島大学, 大学院医歯薬保健学研究院, 准教授 (20301301)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsアミノグリコシド系抗生物質 / 腎毒性 / 腎移行 / エンドサイトーシス / チャネル / 腎尿細管上皮細胞 / カチオンチャネル / ゲンタマイシン / 腎近位尿細管上皮細胞 / HK-2細胞 / メガリン
Research Abstract

In this study, we investigated the molecular mechanisms underlying entry of an aminoglycoside antibiotic gentamicin in renal proximal tubular cell lines OK and HK-2. In OK cells expressing a multi-ligand endocytic receptor megalin, gentamicin was taken up into the cells via endocytosis-dependent pathway. On the other hand, in HK-2 cells with little megalin expression, endocytosis-independent pathway, but not endocytosis-dependent pathway, was shown to be involved in gentamicin uptake. In addition, it was suggested that the endocytosis-independent uptake of gentamicin in HK-2 cells is, at least in part, due to transport via TRPV cation channel. When gentamicin is transported via a channel-dependent pathway into renal tubular cells, gentamicin directly enters the cytoplasm, where gentamicin potently affects mitochondrial function leading to cell death. Taken together, it is likely that activation of TRPV cation channel activity increases the risk of aminoglycoside-induced nephrotoxicity.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Entry of aminoglycosides into renal tubular epithelial cells via endocytosisdependent and -independent pathways.2014

    • Author(s)
      Nagai, J. and Takano, M.
    • Journal Title

      Biochemical Pharmacology Commentary,

      Volume: 90 Issue: 4 Pages: 331-337

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2014.05.018

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      Nagai J, Komeda T, Yumoto R, Takano M.
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      J Pharm Pharmacol

      Volume: 65 Issue: 3 Pages: 441-446

    • DOI

      10.1111/jphp.12005

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    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      Volume: 434 Issue: 3 Pages: 670-675

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      10.1016/j.bbrc.2013.03.140

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    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 36 Issue: 12 Pages: 1942-1949

    • DOI

      10.1248/bpb.b13-00553

    • NAID

      130003382061

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
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      Volume: 17 Pages: 25-32

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      Volume: 84(1-3) Issue: 1-3 Pages: 146-153

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      Volume: 26 Issue: 5 Pages: 474-485

    • DOI

      10.2133/dmpk.DMPK-11-RG-022

    • NAID

      130004463211

    • ISSN
      1347-4367, 1880-0920
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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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