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2012 Fiscal Year Annual Research Report

腎疾患における小胞体ストレス応答の意義の解明と新規治療戦略の開発

Research Project

Project/Area Number 20390235
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

北村 正敬  山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (90333062)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 姚 建  山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (50303128)
Project Period (FY) 2008-04-08 – 2013-03-31
Keywords小胞体ストレス / シグナル伝達 / 細胞死(アポトーシス) / 3’-deoxyadenosine / 4-phenylbutyric acid / IRE1 / ATF6 / 腎尿細管障害
Research Abstract

平成20年度から23年度にかけ、炎症応答における小胞体ストレスの役割、そのLight SideとDark Sideに係る新規シグナル伝達系を解明してきた。本年度は、そうした細胞障害性小胞体ストレス応答系を修飾し組織障害を緩和しうる2群の物質、即ちアデノシン誘導体である3'-deoxyadenosine(3DA)、およびケミカル・シャペロンである4-phenylbutyric acid (4-PBA)の類縁体に関する検討を行い、以下の知見を得た。
1. 小胞体ストレス応答系を修飾し細胞障害を緩和する物質3DA:治療効果の検討: 3DAは小胞体ストレス誘導剤による細胞障害を抑制し、小胞体ストレス応答主要3経路のうちATF6経路及びIRE1経路を選択的に阻害した。そこで in vitroで認められた細胞保護効果が in vivoでも認められるか否かを検討するため、小胞体ストレス誘導剤 (tunicamycin) による腎尿細管障害モデル(マウス)を用いた検討を行った。その結果、3DAの腹腔投与は腎尿細管における小胞体ストレスのレベルを緩和し、尿細管障害(アポトーシス)を抑止することが判明した。
2. 小胞体ストレスを緩和する4-PBA類縁体の合成とその作用機序の解明: 強力な小胞体ストレス緩和作用を有するケミカル・シャペロンを開発するため、4-PBAをベースにした新規化合物を6種合成し、小胞体ストレス応答を抑制する3種の物質の開発に成功した。これら3種の4-PBA類縁ストレス緩和物質は、小胞体ストレス応答主要3経路のうち細胞障害に関わるIRE1-JNK経路およびATF6経路を高度に抑制し、逆にPERK-eIF2α経路は活性化した。これらの新規合成物質は3DAと同様に小胞体ストレス関連疾患の治療薬となる可能性があり、現在 in vivoでその有効性を証明すべく検討を進めている。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Pleiotropic potential of DHMEQ for NF-κB suppression via reactive oxygen species and unfolded protein response2013

    • Author(s)
      Nakajima S
    • Journal Title

      J Immunol

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual regulation of cadmium-induced apoptosis by mTORC1 through selective induction of IRE1 branches in unfolded protein response2013

    • Author(s)
      Kato H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Connexin43 hemichannel-mediated regulation of connexin432013

    • Author(s)
      Li K
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 Pages: e58057

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0058057.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blockade of Smad signaling by 3’-deoxyadenosine: a mechanism for its anti-fibrotic potential2013

    • Author(s)
      Gu L
    • Journal Title

      Lab Invest

      Volume: 93 Pages: 450-461

    • DOI

      doi: 10.1038/labinvest.2013.4.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The unfolded protein response triggered by environmental factors2013

    • Author(s)
      Kitamura M
    • Journal Title

      Semin Immunopathol

      Volume: 35 Pages: 259-275

    • DOI

      doi: 10.1007/s00281-013-0371-y.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sensitive detection and monitoring of senescence-associated secretory phenotype by SASP-RAP assay2012

    • Author(s)
      Gu L, and Kitamura M
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 7 Pages: e52305

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0052305.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unfolded protein response causes a phenotypic shift of inflamed glomerular cells towards redifferentiation through dual blockade of Akt and Smad signaling pathways2012

    • Author(s)
      Johno H, Nakajima S,Kato H,Yao J, Paton AW, Paton JC, Katoh R, Shimizu F, and Kitamura M
    • Journal Title

      Am J Pathol

      Volume: 181 Pages: 1977-1990

    • DOI

      doi: 10.1016/j.ajpath.2012.08.015.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NADPH oxidase-mediated upregulation of connexin43 contributes to podocyte injury2012

    • Author(s)
      Yan Q, Gao K, Chi Y, Li K, Zhu Y, Wan Y,Sun W,Matsue H, Kitamura M, and Yao Y
    • Journal Title

      Free Rad Biol Med

      Volume: 53 Pages: 1286-1297

    • DOI

      doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2012.07.012.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blockade of adipocyte differentiation by cordycepin2012

    • Author(s)
      Takahashi S, Tamai T, Nakajima S, Kato H, Johno H, Nakamura T, and Kitamura M
    • Journal Title

      British J Pharmacol

      Volume: 167 Pages: 561-575

    • DOI

      doi: 10.1111/j.1476-5381.2012.02005.x.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acidic stress - ER stress axis for blunted activation of NF-κB in mesothelial cells exposed to peritoneal dialysis fluid2012

    • Author(s)
      Johno H, Ogata R, Nakajima S, Hiramatsu N, Kobayashi T, Hara H, and Kitamura M
    • Journal Title

      Nephrol Dial Transplant

      Volume: 27 Pages: 4053-4060

    • DOI

      doi: 10.1093/ndt/gfs130

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β-catenin signaling contributes to PDGF-elicited bladder smooth muscle cell contraction through up-regulation of Cx43 expression2012

    • Author(s)
      Li K, Yao J, Sawada N, Kitamura M, Andersson K-E, and Takeda M
    • Journal Title

      J Urol

      Volume: 188 Pages: 307-332

    • DOI

      doi:10.1016/j.juro.2012.02.2556.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cordycepin as a sensitizer to TNF-α-induced apoptosis through eIF2α- and mTORC1- mediated inhibition of NF-κB2012

    • Author(s)
      Kadomatsu M
    • Journal Title

      Clin Exp Immunol

      Volume: 168 Pages: 325-332

    • DOI

      doi: 10.1111/j.1365-2249.2012.04580.x.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 4-フェニル酪酸類縁体による小胞体ストレス応答の制御2013

    • Author(s)
      張卉
    • Organizer
      第93回日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津)
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] ストレスが導く細胞のリプログラミング2013

    • Author(s)
      城野悠志
    • Organizer
      第2回サイエンス・インカレ
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(幕張)
    • Year and Date
      20130302-20130303
  • [Presentation] Pleiotropic potential of DHMEQ for NF-κB suppression: Implications for oxidative stress and unfolded protein response2012

    • Author(s)
      Nakajima S
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡)
    • Year and Date
      20121212-20121213
  • [Presentation] Sensitive detection and monitoring of senescence-associated secretory phenotype by SASP-RAP assay2012

    • Author(s)
      Gu L
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡)
    • Year and Date
      20121212-20121213
  • [Presentation] Connexin43 hemichannel-mediated release of ATP suppresses AMPK activation in renal tubular epithelial cells

    • Author(s)
      Chi Y
    • Organizer
      45th Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (San Diego, USA)
  • [Presentation] Dual regulation of cadmium-induced apoptosis by mTORC1 through induction of selective unfolded protein response

    • Author(s)
      Kato H
    • Organizer
      45th Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (San Diego, USA)
  • [Presentation] Blockade of Smad signaling by 3’-deoxyadenosine: A mechanism for the anti-fibrotic potential

    • Author(s)
      Gu L
    • Organizer
      45th Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (San Diego, USA)
  • [Presentation] Phenotypic shift of activated glomerular cells towards redifferentiation by the unfolded protein response

    • Author(s)
      Johno H
    • Organizer
      45th Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (San Diego, USA)
  • [Presentation] NADPH oxidase-mediated up-regulation of connexin43 contributes to the oxidative stress-elicited podocyte injury

    • Author(s)
      Gao K
    • Organizer
      第55回日本腎臓学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
  • [Presentation] β-catenin signaling contributes to PDGF-elicited bladder smooth muscle cell contraction through upregulation of Cx43 expression

    • Author(s)
      Li K
    • Organizer
      2012 Annual Meeting of American Urology Association
    • Place of Presentation
      Georgia World Congress Center (Atlanta, USA)
  • [Remarks] 分子情報伝達学講座ホームページ

    • URL

      http://www.med.yamanashi.ac.jp/clinical/molecular/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許P1513YNU2013

    • Inventor(s)
      北村正敬、新森英之
    • Industrial Property Rights Holder
      山梨大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      P1513YNU
    • Filing Date
      2013-02-22

URL: 

Published: 2014-07-24  

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