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ペンドリン変異体の細胞内における機能回復過程の解明

Research Project

Project/Area Number 23592473
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Otorhinolaryngology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小山 眞  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10465487)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 和田 仁  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30111264)
村越 道生  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70570901)
小林 俊光  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80133958)
宇佐美 真一  信州大学, 医学部, 教授 (10184996)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords耳科学 / 遺伝性難聴 / ペンドリン / Pendrin / タンパク質機能回復
Research Abstract

Pendrinは内耳に発現する膜タンパク質であり,遺伝子変異により難聴になることが知られている.我々の研究室では,サリチル酸がPendrin変異体の機能を回復させることを発見した.このことは,遺伝性難聴の治療の可能性を示唆している.しかし,その機能回復メカニズムは不明である.そこで,本研究では,Pendrin変異体の細胞膜移行過程を追い,Pendrin変異体の機能回復メカニズムの解明を目指している.このメカニズムが明らかになれば,遺伝性難聴治療のための薬剤の効果的投与方法および効果的時期を決定できる.
以前の研究により,日本人で報告されている10種類の変異Pendrinのうち,H723Rの変異を持った患者が最も多く,このH723R変異体は細胞内に蓄積されることが明らかとなっている.また,このH723R変異体は,サリチル酸により細胞内から細胞膜に移行することがわかっており,細胞膜に移行すればイオン交換能を獲得し,野生型と同様に機能することも確認されている.しかしながら,サリチル酸には耳毒性があることが知られており,難聴の治療には,機能回復の効果を持つと同時に人体への影響が少ない薬剤の発見が必要となる.
本研究において,変異体H723Rを発現させたHEK293細胞に,サリチル酸およびサリチル酸と分子構造が類似した4種類のサリチル酸誘導体(サリゲニン,2,3-ジヒドロキシ安息香酸,2-ヒドロキシアセトフェノン,サリチル酸メチル)を投与し,1,3,6,12時間後のH723R変異体の細胞内局在を蛍光免疫染色法を用いて解析しところ,サリゲニンが最も迅速にPendrinの膜移行を促進することが分かった.また,サリチル酸が細胞増殖を抑制するのに比べ,サリゲニンは細胞増殖を抑制しないことが分かった.このことから,サリゲニンはH723Rの変異に対し,効果的薬剤となる可能性を示唆した.

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (20 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Dynamic characteristics of the middle ear in neonates2013

    • Author(s)
      Michio Murakoshi et al.
    • Journal Title

      Int J Pediatr Otorhinolaryngol

      Volume: 77 Pages: 504-512

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Piezoelectric materials mimic the function of the cochlear sensory epithelium2011

    • Author(s)
      T.Inaoka, H.Shintaku, T.Nakagawa, S.Kawano, H.Ogita, T.Sakamoto, S.Hamanishi, H.Wada, J.Ito
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      Volume: 108 Issue: 45 Pages: 18390

    • DOI

      10.1073/pnas.1110036108

    • NAID

      120003644363

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/1adc6b36-75f9-4b6a-890a-41c2db7f0421

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  • [Presentation] Protective mechanism of the outer hair cells from traumatic noise by prior whole-body heat stress2013

    • Author(s)
      Michio Murakoshi et al.
    • Organizer
      The 36th Association for Research in Otolaryngology
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Auditory system in knock-in mouse models of Pendred syndrome2013

    • Author(s)
      Shin Koyama et al.
    • Organizer
      The 36th Association for Research in Otolaryngology
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 内耳に発現する膜タンパク質プレスチンの電気生理学的特性計測のための平面パッチクランプシステムの開発(Development of a planar patch clamps system for measuring electrophysiological properties of a membrane protein prestin expressed in the inner ear)2013

    • Author(s)
      小川 雄大 他
    • Organizer
      第25回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      つくば
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝性難聴を引き起こすペンドリン変異体の回復を促す薬剤の探索(Search for drugs to promote restoration of a pendrin mutant causing hereditary hearing loss)2013

    • Author(s)
      小山 眞 他
    • Organizer
      第25回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      つくば
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] SFIメーターを用いた新生児聴覚システムの動的挙動解析(Analysis by using the sweep frequency impedance (SFI) meter of dynamic behavior of hearing system in newborns)2013

    • Author(s)
      村越 道生 他
    • Organizer
      第25回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      つくば
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic characteristics of the middle ear in newborns -study using the sweep frequency impedance (SFI) meter-2012

    • Author(s)
      Hiroshi Wada et al.
    • Organizer
      Newborn Hearing Screening 2012
    • Place of Presentation
      Cernobbio, Italy
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of ear-canal dynamics in neonates: theoretical considerations2012

    • Author(s)
      Michio Murakoshi et al.
    • Organizer
      Newborn Hearing Screening 2012
    • Place of Presentation
      Cernobbio, Italy
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Assessment of the dynamic characteristics of the middle ear in neonates using the sweep frequency impedance (SFI) meter2012

    • Author(s)
      Hiroshi Wada et al.
    • Organizer
      The Middle-Ear Mechanics in Research and Otology 2012
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic behavior of the neonatal ear canal: theoretical considerations2012

    • Author(s)
      Michio Murakoshi et al.
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      The Middle-Ear Mechanics in Research and Otology 2012
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Structure and function of prestin, the motor protein in outer hair cells, which is the origin of the high sensitivity and frequency selectivity of our hearing system2012

    • Author(s)
      Hiroshi Wada
    • Organizer
      第14回北東アジアシンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Restoration of transport function and anion exchanger activity of missense pendrin mutations by salicylate2012

    • Author(s)
      Hiroshi Wada et al.
    • Organizer
      The Inner Ear Biology 2012
    • Place of Presentation
      Tubingen, Germany
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of salicylate derivatives on changes in localization of H723R pendrin mutant expressed in cultured cells2012

    • Author(s)
      Shin Koyama et al.
    • Organizer
      The Inner Ear Biology 2012
    • Place of Presentation
      Tubingen, Germany
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 新生児の中耳動特性解析―理論的考察―2012

    • Author(s)
      和田 仁 他
    • Organizer
      第57回日本聴覚医学会総会・講演会
    • Place of Presentation
      京都
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Conditioning-related protection of sensory cells from acoustic injury2012

    • Author(s)
      村越 道生 他
    • Organizer
      Biofrontier Symposium 2012
    • Place of Presentation
      弘前
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] サリチル酸誘導体による遺伝性難聴を引き起こすペンドリン変異体の局在回復(Restoration by salicylate derivatives of localization of a pendrin mutant causing hereditary hearing loss)2012

    • Author(s)
      佐藤 寛是 他
    • Organizer
      第23回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      弘前
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 新生児外耳道の動特性解析―理論的考察―(Analysis of dynamic behavior of the external ear canal in neonates -theoretical considerations-)2012

    • Author(s)
      竹田 章平 他
    • Organizer
      第23回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      弘前
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] サリチル酸がペンドリンH723R変異ノックインマウスの聴覚に与える影響2012

    • Author(s)
      池原 康裕, 小山 眞, 村越 道生, 池田 怜吉, 中谷 和弘, 橋本 繁成, 西尾 信哉, 工 穣, 大島 猛史, 宇佐美 真一, 小林 俊光, 和田 仁
    • Organizer
      第24回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      大阪
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of salicylate on sensorineural hearing loss in Pendred syndrome2011

    • Author(s)
      Ikehara Y, Koyama S, Murakoshi M, Ikeda R, Nakaya K, Hashimoto S, Nishio S, Takumi Y, Oshima T, Usami S, Kobayashi T, Wada H
    • Organizer
      The 5th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      シンガポール
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] サリチル酸がC57BL/6マウスの聴覚に与える影響2011

    • Author(s)
      池原 康裕, 小山 眞, 村越 道生, 池田 怜吉, 中谷 和弘, 橋本 繁成, 西尾 信哉, 工 穣, 大島 猛史, 宇佐美 真一, 小林 俊光, 和田 仁
    • Organizer
      第22回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      津
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] 感音難聴を引き起こすペンドリン変異体の サリチル酸誘導体による細胞膜への輸送2011

    • Author(s)
      堺 奈津貴, 小山 眞, 村越 道生, 平澤 典保, 中村 浩之, 石原 研治, 和田 仁
    • Organizer
      第22回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      津
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      2011 Research-status Report
  • [Remarks] 研究者紹介

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/161157af6fb7af56c4128219b94dc611.html

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  • [Remarks] 研究のフィールドは世界

    • URL

      http://www.mech.tohoku.ac.jp/Overseas/report/koyama/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.wadalab.mech.tohoku.ac.jp/index-j.html

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  • [Remarks]

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/161157af6fb7af56c4128219b94dc611.html

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      2011 Research-status Report

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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