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2019 Fiscal Year Research-status Report

Calcium dysregulation by channelophay and pahological role in kidney podocyte

Research Project

Project/Area Number 18K06872
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

森 誠之  産業医科大学, 医学部, 教授 (80342640)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords巣状分節性糸球体硬化症 / TRPC6 / Calmodulin / Ca2+依存的不活性化 / ポドサイト / ストレスファイバー / FRET / ネフローゼ症候群
Outline of Annual Research Achievements

尿蛋白等のネフローゼ症を呈する腎疾患の一つ, 常染色体有性遺伝性巣状分節性糸球体硬化症(focal segmental glomerulosclerosis, FSGS)において受容体作動性Ca(カルシウム)チャネルをコードするTRPC6遺伝子の変異が報告されている。しかしTRPC6チャネル変異とFSGS発症メカニズムの関連には不明な点が多く,詳細な解析が求められている。本年度までにFSGSで確認されたTRPC6変異のうち,コイルド・コイルドメインに変異を認めるものについて,核磁気共鳴(NMR),蛍光エネルギー移動, 電気生理学等を用いた分子構造並びに機能的解析を実施した。K874X,Q889K,R895C,R895L,E897K何れの変異体において, コイルド・コイルドメインの会合状態の異常と,カルモジュリン(Calmodulin)を介したCa依存的不活性化(CDI)の遅延を認めた。また,腎糸球体上皮細胞(培養型ポドサイト)においてTRPC6のCDIを遅延させることで,アクチンストレスファイバーに形態異常を引き起こすことを確認した。以上の内容を米国腎臓学会誌にて報告した(Polat, Uno et al., 2019, JASN)。更に,他から報告されているアンキリンドメインに変異を認めるP112Q,M132T, TRPチャネル共通のTRPボックス近傍における変異体L780Pについて機能解析を行った。Patch-clamp法を用いて測定したところ,最大電流密度はP112Q,M132Tで野生型と比べ優位に上昇していたが,L780Pでは若干減少していた。一方,ピークからの不活性化過程はP112Q,M132T,L780P何れの変異体において,野生型に比べ優位に遅延していた。これらの結果はコイルド・コイルドメイン同様,アンキリンドメインやTRPボックスのFSGS変異体ではCDIの破綻が存在していること、一方でその破綻の度合いには違いがあることを示唆していた。次年度は引き続き変異体の詳細な解析を進め,FSGSにおけるTRPC6CDIの関与について詳細を明らかにし,FSGSの発症機構の解明に繋げる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

FSGSとTRPC6の関係についてCalmodulinを介したCa2+依存的不活性化(CDI)が関与していることを論文に発表することができた。また、新たな変異体の解析も実施したところ、必ずしも予期していなかったがCDIの遅延(異常)を確認した。この結果は本研究の重要性を担保すると思われたため。

Strategy for Future Research Activity

予定通りに実験を進めていきたいところであるが、研究代表者の異動や新型コロナの余波を受け、必ずしも研究を進める時間が取れていないことが問題である。最終年になることもあり、目的を集中して研究を実施する。

Causes of Carryover

理由:新型コロナウイルスの影響を受け、予定していた実験をするための十分な時間が取れなくなったため。
使用計画:次年度初めに、当該年度の後半に実施する予定だったFSGS変異体解析の実験準備(細胞、遺伝子の調整)を行い、それ以後は予定通りに順次使用する。

  • Research Products

    (3 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Ryanodine receptor mutations (G4946E and I4790K) differentially responsible for diamide insecticide resistance in diamondback moth, Plutella xylostella L.2020

    • Author(s)
      Jouraku A, Kuwazaki S, Miyamoto K, Uchiyama M, Kurokawa T, Mori E, Mori MX, Mori Y, Sonoda S.
    • Journal Title

      Insect Biochem Mol Biol.

      Volume: 118 Pages: 103308

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2019.103308

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contribution of Coiled-Coil Assembly to Ca2+/Calmodulin-Dependent Inactivation of TRPC6 Channel and its Impacts on FSGS-Associated Phenotypes2019

    • Author(s)
      Polat Onur K.、Uno Masatoshi、Maruyama Terukazu、Tran Ha Nam、Imamura Kayo、Wong Chee Fah、Sakaguchi Reiko、Ariyoshi Mariko、Itsuki Kyohei、Ichikawa Jun、Morii Takashi、Shirakawa Masahiro、Inoue Ryuji、Asanuma Katsuhiko、Reiser Jochen、Tochio Hidehito、Mori Yasuo、Mori Masayuki X.
    • Journal Title

      Journal of the American Society of Nephrology

      Volume: 30 Pages: 1587~1603

    • DOI

      10.1681/ASN.2018070756

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] FSGS関連TRPC6チャネルN末領域変異体におけるCa2+依存的不活性化(CDI)メカニズム破綻の共通性2020

    • Author(s)
      森誠之、PolatOnur、岡田亮、鈴木彩日、大村紗代、井上隆司
    • Organizer
      第97回日本生理学会年会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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