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Non-canonical beta-catenin phosphorylation and regulation of gene expression in chronic kidney disease

Research Project

Project/Area Number 23K19610
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0903:Organ-based internal medicine and related fields
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

菊池 寛昭  東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院 血液浄化療法部, 助教 (40981767)

Project Period (FY) 2023-08-31 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsβカテニン / マルチオミクス / 単離尿細管 / ATAC seq / 慢性腎臓病
Outline of Research at the Start

CTNNB1 のアルマジロリピートはタンパク間相互作用に関わるモチーフであることが知られている。リピート内のリン酸化残基はタンパク間相互作用に関わる事が推察されるが、その役割は明らかではなく、またアルマジロリピートがCTNNB1の転写調節活性に与える影響、また、代償性腎肥大、CKD の病態形成に与える役割は明らかとなっていない。
本研究では、CTNNB1 ノックインマウスを用いて、アルマジロリピート内のリン酸化によるCTNNB1の制御メカニズム、腎肥大の制御メカニズムを明らかにしていく。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、1. β-catenin S552残基はβ-cateninの転写活性にどのような影響を与えるか?2.β-catenin S552残基はCKDの新規治療ターゲットとなるか? という2点を明らかにする事を主な目的としている。
本目的を完遂するために、申請者が留学先のアメリカのNIHで作成した、S552残基をアラニンに置換したノックインマウス(以下、MUT)と野生型マウス(以下、WT)を準備する必要があり、東京医科歯科大学内等で各種申請を行い、2024年4月にMUTマウスの凍結精子が東京医科歯科大学に搬入された。現在マウスを繁殖させている段階であり、今後単離した集合管を用いてRNA-seqの施行を行うことで本変異がβ cateninの活性に与える影響を評価していく。申請者は東京医科歯科大学内で、オミクス解析ができる研究環境の構築にも成功している。また、本変異がβ-cateninの転写活性に影響を及ぼすことが明らかになれば、代償性腎肥大、腎障害に与える影響を併せて評価していく予定である。このために、どの腎障害モデルマウスを使用するかを選定する必要があるが、申請者は、複数のCKDモデルマウスの作出に成功し、また、それぞれのマウスモデルにおけるβ-catenin S552残基のリン酸化の動きを把握する事にも成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請者が留学先のアメリカのNIHで作成した、S552残基をアラニンに置換したノックインマウス(以下、MUT)と野生型マウス(以下、WT)を準備する必要があり、東京医科歯科大学内等で各種申請を行い、2024年4月にMUTマウスの凍結精子が東京医科歯科大学に搬入された。現在マウスを繁殖させている段階であり、今後単離した集合管を用いてRNA-seqの施行を行うことで本変異がβ cateninの活性に与える影響を評価していく。申請者は東京医科歯科大学内で、オミクス解析ができる研究環境の構築にも成功している。

Strategy for Future Research Activity

本変異による代償性腎肥大の程度の変化を、片側腎摘出モデル(UNx)を用いて評価する。片側腎摘出によって肥大したWT、MUT双方の残存腎から、近位尿細管、皮質集合管をそれぞれ単離し、尿細管肥大の程度の変化を比較する。代償性肥大の程度に違いが認められれば、単離尿細管を用いたRNA-seqを施行し、代償性腎肥大に直接関連するβ-cateninのターゲット因子を更に絞り込む。また、複数のCKDマウスモデル (5/6 腎摘出モデル、アデニン腎症モデル等)を用いて、本変異が腎不全の進行に与える影響を評価する。腎不全の程度に違いが認められれば、更にCKDモデルのWT、ノックイン双方から尿細管を単離し、腎不全と関連する遺伝子群を同定していく

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Signaling mechanisms in renal compensatory hypertrophy revealed by multi-omics2023

    • Author(s)
      Kikuchi Hiroaki、Chou Chung-Lin、Yang Chin-Rang、Chen Lihe、Jung Hyun Jun、Park Euijung、Limbutara Kavee、Carter Benjamin、Yang Zhi-Hong、Kun Julia F.、Remaley Alan T.、Knepper Mark A.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 3461-3461

    • DOI

      10.1038/s41467-023-38958-9

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Circadian gene expression in mouse renal proximal tubule2023

    • Author(s)
      Bingham Molly A.、Neijman Kim、Yang Chin-Rang、Aponte Angel、Mak Angela、Kikuchi Hiroaki、Jung Hyun Jun、Poll Brian G.、Raghuram Viswanathan、Park Euijung、Chou Chung-Lin、Chen Lihe、Leipziger Jens、Knepper Mark A.、Dona Margo
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Renal Physiology

      Volume: 324 Issue: 3 Pages: F301-F314

    • DOI

      10.1152/ajprenal.00231.2022

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Absence of ULK1 decreases AMPK activity in the kidney, leading to chronic kidney disease progression2023

    • Author(s)
      Tomoki Yanagi, Hiroaki Kikuchi, Koichiro Susa, Naohiro Takahashi, Naohiro Takahashi, Hiroki Bamba, Takefumi Suzuki, Yuta Nakano, Tamami Fujiki, Yutaro Mori, Fumiaki Ando, Shintaro Mandai, Takayasu Mori, Koh Takeuchi, Shinya Honda, Satoru Torii, Shigeomi Shimizu, Tatemitsu Rai, Shinichi Uchida, Eisei Sohara
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 28 Issue: 1 Pages: 5-14

    • DOI

      10.1111/gtc.12989

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Data resource: vasopressin-regulated protein phosphorylation sites in the collecting duct2023

    • Author(s)
      Park Euijung、Yang Chin-Rang、Raghuram Viswanathan、Deshpande Venkatesh、Datta Arnab、Poll Brian G.、Leo Kirby T.、Kikuchi Hiroaki、Chen Lihe、Chou Chung-Lin、Knepper Mark A.
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Renal Physiology

      Volume: 324 Issue: 1 Pages: F43-F55

    • DOI

      10.1152/ajprenal.00229.2022

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] PPARα, as the key determinant of kidney size, Revealed by Multi-Omics.2023

    • Author(s)
      Kikuchi H, Knepper MA.
    • Organizer
      The 56th Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AMP感知機構をバイパスしたAMPK活性化によるCKDの新規治療戦略の発見.2023

    • Author(s)
      菊池 寛昭、柳 智貴、蘇原 映誠、竹内 恒、須佐 紘一郎、藤木 珠美、森 雄太郎、安藤 史顕、萬代 新太郎、森 崇寧、本田 真也、鳥居 暁、清水 重臣、頼 建光、内田 信一
    • Organizer
      第66回日本腎臓学会学術集会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Early Signaling Events in Renal Compensatory Hypertrophy Revealed by Multi-Omics.2023

    • Author(s)
      Kikuchi H, Knepper MA.
    • Organizer
      第66回日本腎臓学会学術集会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-09-11   Modified: 2024-12-25  

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