Dent病発症の分子メカニズムと腎障害進行機序の解析

• Project/Area Number: 25461242
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Kidney internal medicine
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 関 常司 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30206619)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀田 晶子 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20534895) ; 山田 秀臣 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60396752)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2013: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: Dent病 / CLC5 / H-ATPase

Outline of Annual Research Achievements

Cl輸送体CLC5の変異は小分子蛋白尿、くる病、進行性の腎障害などの近位尿細管機能障害を特徴とするDent病を生じるが、その発症機序には不明の点が多い。特に、2Cl/H交換輸送体であるCLC5の変異によりエンドサイトーシス異常を引き起こすメカニズム及びH-ATPaseとの相互作用の生理的意義などは解決されていない。CLC5のゲーティング部位の変異E211Qが初めて典型的なDent病症例から同定されたので、人為的変異体E211Aと比較しつつ機能解析を行った。アフリカツメカエル卵母細胞発現系で野生型CLC5は陽性電位域でのみ強い外向き整流性を示す電流を発現させた。これに対して、E211AおよびE211Q変異体は全電位域に渡り直線的な電流を呈した。まさらにpH感受性微小電極を用いて細胞膜近傍のpH測定実験を行ったところ、E211Q変異体はE211Aと同様にCl/H交換輸送体ではなく、Clチャネルとして機能することが確認された。一方、HEK293培養細胞では、全てのCLC5コンストラクトの遺伝子導入はH-ATPase活性を増強したが、その増強作用は野生型が最大であった。またマウスから単離し培養した近位尿細管にCLC5に対するsiRNAを導入したところ、H-ATPase活性は著明に抑制された。以上よりE211Q変異はCLC5のCl/H交換機能を喪失させることが確認され、その結果近位尿細管エンドソーム及び細胞膜上のH-ATPaseの最大活性の発現が障害されることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Species differences in regulation of renal proximal tubule transport by certain molecules (2015)
  • Author(s): Seki G, Nakamura M, Suzuki M, Satoh S, Horita S
  • Journal Title: World Journal of Nephrology Volume: 4 Issue: 2 Pages: 307-312
  • DOI: 10.5527/wjn.v4.i2.307
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Roles of renal proximal tubule transport in acid/base balance and blood pressure regulation (2014)
  • Author(s): Motonobu Nakamura, Ayumi Shirai, Osamu Yamazaki, Nobuhiko Satoh, Masashi Suzuki, Shoko Horita, Hideomi Yamada, George Seki
  • Journal Title: BioMed Research International Volume: 2014 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1155/2014/504808
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The acid-base regulation by renal proximal tubule. (2013)
  • Author(s): Horita S, Nakamura M, Yamada H, Suzuki M, Seki G.
  • Journal Title: Open Journal of Molecular and Integrative Physiology Volume: 3 Issue: 04 Pages: 186-193
  • DOI: 10.4236/ojmip.2013.34024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular mechanisms of renal and extrarenal manifestations caused by inactivation of the electrogenic Na⁺-HCO₃^- cotransporter NBCe1 (2013)
  • Author(s): Seki G, Horita S, Suzuki M, Yamazaki O, Usui T, Nakamura M, Yamada H.
  • Journal Title: Front Physiol. Volume: 4 OCT Pages: 1-8
  • DOI: 10.3389/fphys.2013.00270
  • URL: https://pure.teikyo.jp/en/publications/c665908d-136f-46ea-bcba-497b49f6acf3
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 2Cl/H exchange function of CLC-5 is required for the H-ATPase-mediated maximal endosome acidification (2014)
  • Author(s): Nobuhiko Sato, Hideomi Yamada, Osamu Yamazaki, Shoko Horita, Masashi Suzuki, Motonobu Nakamura, Yoshitsugu Kaku, Daisuke Yamamoto, Akira Ashida, Takashi Sekine, George Sek
  • Organizer: ASN Annual Meeting
  • Place of Presentation: フィラデルフィア
  • Year and Date: 2014-11-14
• [Presentation] CLC5の2Cl/H交換輸送はH-ATPase最大活性化に必要である (2014)
  • Author(s): 佐藤 信彦、山田 秀臣、山崎 修、堀田 晶子、鈴木 正志、芦田 明、山本 大助、郭 義胤、関根 孝司、関 常司
  • Organizer: 日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-07-06
• [Presentation] CLC5の2Cl/H交換輸送機能の喪失はDent病を生じる (2013)
  • Author(s): 佐藤 信彦、山田 秀臣、山崎 修、堀田 晶子、鈴木 正志、芦田 明、山本 大助、郭 義胤、関根 孝司、関 常司
  • Organizer: 第56回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Loss of 2Cl/H exchange function of CLC-5 causes Dent’s disease (2013)
  • Author(s): Nobuhiko Sato, Hideomi Yamada, Osamu Yamazaki, Shoko Horita, Masashi Suzuki, Motonobu Nakamura, Yoshitsugu Kaku, Daisuke Yamamoto, Akira Ashida, Takashi Sekine, George Seki
  • Organizer: Annual Meeting of American Society of Nephrology
  • Place of Presentation: Atlanta, USA
• [Book] 改定第８版内科学書 (2013)
  • Author(s): 関 常司、堀田 晶子、山田 秀臣
  • Publisher: 中山書店
• [Book] 改定第８版内科学書 (2013)
  • Author(s): 堀田 晶子、関 常司、山田 秀臣
  • Publisher: 中山書店
• [Book] 腎と骨代謝 (2013)
  • Author(s): 関 常司
  • Publisher: 日本メディカルセンター