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2021 Fiscal Year Research-status Report

ゲノムワイドCRISPRスクリーニング法を用いた糖尿病性腎症の新規創薬・病態解明

Research Project

Project/Area Number 21K19692
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

菅原 明  東北大学, 医学系研究科, 教授 (90270834)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩渕 好治  東北大学, 薬学研究科, 教授 (20211766)
横山 敦  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (20572332)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Keywords糖尿病性腎症 / ChREBP / Txnip / CRISPR-Cas9
Outline of Annual Research Achievements

我々は、当該年度の下記の成果を得た。
1)D532の標的遺伝子の解析:我々は野生型マウス群、1型糖尿病性腎症モデルマウスであるiNOS-トランスジェニック(TG)マウス+Vehicle群、iNOS-TGマウス+D532群の各腎臓から抽出したRNAを用いて、RNA-Sequenceを施行した。その結果、Lpk、Fis1、Kcnb1、Dguok、Slc25a15といったChREBPの標的遺伝子に加えて、Txnipも野生型マウス群に比してiNOS-TGマウス群でその発現が著明に増加していた一方で、iNOS-TGマウス+D532群では発現が顕著に減少していることが明らかとなった。また、GO enrichment analysisでも細胞内シグナル伝達経路やアポトーシス経路の有意な変動が観察された。以上の結果から、TxnipがD532の下流に存在することが確認された。現在、更なるパスウェイ解析を行うことにより、D532作用時の腎臓におけるTxnipの上流遺伝子を検索中である。2)CRISPR-Cas9システムによるChREBP KOマウスの作成:ChREBPのDNA結合ドメインであるヘリックス-ループ-ヘリックス構造(Exon 13~14内)を含むExon 12からExon 14を認識するcrRNAを作製し、マウス受精卵(B6N×B6N)に対してエレクトロポレーション法によりCas9 protein 100 ng/μL、100 ng/μL crRNAs、100 ng/μL tracrRNAを導入した。作製した受精卵は偽妊娠雌マウスの卵管に導入し、変異マウスは胎生19日目に出生した。得られたChREBP KOマウス腎臓でのChREBP欠損はWestern blotによって確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

RNAシークエンスにてTxnipがD532の標的遺伝子であることが明らかとなり、パスウェイ解析によりTxnipの上流遺伝子もほぼ明らかになったことから、おおむね順調に進展していると考えられた。

Strategy for Future Research Activity

今後はRNAシークエンスの結果を更に詳細に解析することに加え、CRISPR-Cas9システムにより得られたChREBP KOマウスを用いたRNAシークエンスも施行することにより、糖尿病性腎症の病態解明ならびにTxnipを標的とした新規創薬を進める。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] A novel 8.57-kb deletion of the upstream region of PRKAR1A in a family with Carney complex.2022

    • Author(s)
      Ito S, Hashimoto A, Yamaguchi K, Kawamura S, Myoen S, Ogawa M, Sato I, Minato T, Miyabe S, Nakazato A, Fujii K, Mochizuki M, Fujimori H, Tamai K, Niihori T, Aoki Y, Sugawara A, Sasano H, Shima H, Yasuda J.
    • Journal Title

      Mol Genet Genomic Med .

      Volume: 10 Pages: e1884.

    • DOI

      10.1002/mgg3.1884.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The usefulness of angiotensin-(1-7) and des-Arg9-bradykinin as novel biomarkers for metabolic syndrome.2021

    • Author(s)
      Sugawara A, Shimada H, Otsubo Y, Kouketsu T, Suzuki S, Yokoyama A.
    • Journal Title

      Hypertens Res.

      Volume: 44 Pages: 1034-1036

    • DOI

      10.1038/s41440-021-00671-9.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Mechanisms of Functional Adrenocortical Adenoma and Carcinoma: Genetic Characterization and Intracellular Signaling Pathway.2021

    • Author(s)
      Shimada H, Yamazaki Y, Sugawara A, Sasano H, Nakamura Y.
    • Journal Title

      Biomedicines.

      Volume: 9 Pages: 892

    • DOI

      10.3390/biomedicines9080892.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative proteomic analysis to identify the novel target gene of angiotensin II in adrenocortical H295R cells.2021

    • Author(s)
      Ito R, Shima H, Masuda K, Sato I, Shimada H, Yokoyama A, Shirahige K, Igarashi K, Sugawara A.
    • Journal Title

      Endocr J.

      Volume: 68 Pages: 441-450

    • DOI

      10.1507/endocrj.EJ20-0144.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and Functional Characterization of a Novel Androgen Receptor Coregulator, EAP1.2021

    • Author(s)
      Yokoyama A, Kouketsu T, Otsubo Y, Noro E, Sawatsubashi S, Shima H, Satoh I, Kawamura S, Suzuki T, Igarashi K, Sugawara A.
    • Journal Title

      J Endocr Soc.

      Volume: 5 Pages: bvab150

    • DOI

      10.1210/jendso/bvab150.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 未知の脂肪細胞由来因子による副腎CYP11B2発現誘導機序の解明2021

    • Author(s)
      高橋 馨、島田洋樹、佐藤郁子、横山 敦、菅原 明
    • Organizer
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [Presentation] CYP11B2とKCNJ5変異体を標的とした原発性アルドステロン症の新規創薬2021

    • Author(s)
      五十嵐萌、星 啓太、横山 敦、尾坪優李、島田洋樹、菅原 明
    • Organizer
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [Presentation] 糖質応答性転写因子ChREBPを標的とした糖尿病性腎症に対する新規治療薬の開発2021

    • Author(s)
      鈴木 歩、横山 敦、岩渕 好治、菅原 明
    • Organizer
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [Presentation] オーファン核内受容体HNF4αを標的とした抗グルカゴン作用薬の開発2021

    • Author(s)
      末松 渉、畠山慎治、横山 敦、菅原 明
    • Organizer
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [Presentation] 糖尿病性腎症の発症・進展における腎近位尿細管ChREBPの機能解析2021

    • Author(s)
      西澤翔輝、野呂英理香、鈴木 歩、横山 敦、岡本好司、菅原 明
    • Organizer
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [Presentation] 肝臓におけるHNF4αを介した糖新生遺伝子の転写制御メカニズムの解明2021

    • Author(s)
      纐纈拓海、横山 敦、菅原 明
    • Organizer
      第94回日本内分泌学会学術総会

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Published: 2022-12-28  

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