慢性腎臓病モデルにおけるp53およびMEF転写因子の役割の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26460098
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: スイコ メリー・アン・ソテン 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (20363525)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 分子生物学 / 慢性腎臓病 / p53 / MEF / 物理刺激

Outline of Annual Research Achievements

遺伝性腎炎Alport症候群(AS)は, COL4A3/4/5の遺伝子変異により発症する. ASは, 小児で最も多い遺伝性腎疾患であること, また, 末期腎不全への移行が早く, 重症例では10代後半から20代に末期腎不全を余儀なくされることから, 若年透析導入の主因となっている.そこで, 本研究では, ASの原因タンパク質の細胞内挙動の制御機構解明を目的に, AS の原因タンパク質である COL4A3/4/5に着眼し, 中でも, 遺伝子変異が患者の 8 割以上を占めるCOL4A5 の細胞内挙動に影響する分子及び分解機構の解明を行った. その結果, 野生型・変異型COL4A5の分解速度に違いはなく, 共にGolgiを介して分解されることを見出した. さらに, 各種ERシャペロンのCOL4A5細胞内挙動に対する影響を検討したところ, 分泌の正の制御因子として GRP94を, 負の制御因子としてBiP, PDIを同定した. また, 興味深いことに, collagen シャペロンとして知られるHSP47が, COL4A5の分解を促進するといった, これまでにない新たなcollagen発現制御機構を明らかにした.

Current Status of Research Progress

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

Reason

ASの原因タンパク質の細胞内挙動に基づく病態発症抑制を目指す上でASの原因タンパク質の細胞内挙動の制御機構解明は不可欠であるが，本研究では，COL4A5 の細胞内挙動の詳細を明らかにする事ができた。

Strategy for Future Research Activity

COL4A5 の細胞内挙動に関しては, 今後, 野生型・変異型COL4A5の網羅的な三量体形成能の評価および三量体形成促進する新規化合物のスクリーニング系を構築することで創薬研究へ発展させる予定である. 一方, ASの根治療法を目指す為には, ASの病態の進行を正または負に制御する分子を明らかにし疾患の標的になり得るかを検証することも重要である. 今後は, ASモデルマウスを用いたマイクロアレイ, プロテオーム解析を行ない, 疾患標的分子の探索に努める予定である.

Causes of Carryover

本年度は、想定通りの実験が実施できたが、費やした予算は少額ですんだ。これは、想定していた実験の一部であるマイクロアレイやプロテオーム解析等を実施して異によると考えられる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

上記実験は本年度に実施予定であり、繰越金はこれらの実験に充てる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Podocyte p53 Limits the Severity of Experimental Alport Syndrome. (2016)
  • Author(s): Fukuda R, Suico MA, Kai Y, Omachi K, Motomura K, Koga T, Komohara Y, Koyama K, Yokota T, Taura M, Shuto T, Kai H.
  • Journal Title: J Am Soc Nephrol. Volume: 27 Pages: 144-157
  • DOI: 10.1681/ASN.2014111109
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The effect of mild electrical stimulation with heat shock on diabetic KKAy mice. (2015)
  • Author(s): Kai Y, Tsurekawa Y, Fukuda R, Omachi K, Piruzyan M, Okamoto Y, Motomura K, Suico MA, Shuto T, Kondo T, Araki E, Kai H.
  • Journal Title: Integr Mol Med. Volume: 3 Pages: -
  • DOI: 10.15761/IMM.1000190.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Endoplasmic Reticulum (ER) Stress Induces Sirtuin 1 (SIRT1) Expression via the PI3K-Akt-GSK3β Signaling Pathway and Promotes Hepatocellular Injury. (2015)
  • Author(s): Koga T, Suico MA, Shimasaki S, Watanabe E, Kai Y, Koyama K, Omachi K, Morino-Koga S, Sato T, Shuto T, Mori K, Hino S, Nakao M, Kai H.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 290 Pages: 30366-30374
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.664169.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] SIRT1 IS UP-REGULATED BY ER STRESS VIA THE PI3K-AKT-GSK3βPATHWAY AND MEDIATES ER STRESS-INDUCED HEPATOCELLULAR INJURY (2016)
  • Author(s): Tomoaki Koga, Mary Ann Suico, Shogo Shimasaki, Eriko Watanabe, Yukari Kai, Kosuke Koyama, Kohei Omachi, Saori Morino-Koga, Takashi Sato, Tsuyoshi Shuto, Kazutoshi Mori, Shinjiro Hino, Mitsuyoshi Nakao, Hirofumi Kai
  • Organizer: 第89回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
  • Year and Date: 2016-03-09 – 2016-03-11
• [Presentation] Glomerular proteome analysis revealed progressive mitochondrial dysfunction in Alport syndrome mouse model (2015)
  • Author(s): M. Kamura, K. Omachi, T. Yokota, K. Motomura, K. Teramoto, M. Suico, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: 2015 cell biology ascb annual meeting
  • Place of Presentation: San Diego(USA)
  • Year and Date: 2015-12-12 – 2015-12-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 遺伝性腎炎Alport症候群の原因タンパク質COL4A5の分解機能とER chaperone による細胞内品質管理機構の解明 (2015)
  • Author(s): 大町 紘平、嘉村 美里、寺本 啓祐、横田 翼、福田 亮介、本村 敬士、山川 瑠斐子、Mary Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
  • Organizer: BMB2015
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] Podocyte p53 limits the severity of experimental Alport syndrome (2015)
  • Author(s): Mary Ann Suico, Ryosuke Fukuda, Yukari Kai, Kohei Omachi, Keishi Motomura, Tomoaki Koga, Kosuke Koyama, Tsubasa Yokota, Manabu Taura, Tsuyoshi Shuto, Hirofumi Kai
  • Organizer: 第68回日本薬理学会西南部会
  • Place of Presentation: 海峡メッセ下関（山口）
  • Year and Date: 2015-11-21 – 2015-11-21
• [Presentation] 腎糸球体基底膜構成因子COL4A5の細胞内品質管理機構と病態初期変動因子に着目した遺伝性腎炎治療標的分子の探索 (2015)
  • Author(s): 大町 紘平、嘉村 美里、寺本 啓祐、横田 翼、本村 敬士、山川 瑠斐子、Mary Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
  • Organizer: 第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム2015
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部（熊本）
  • Year and Date: 2015-11-19 – 2015-11-20
• [Presentation] Elucidation of quality control mechanism of COL4A5 and new insight into the pathogenesis of Alport syndrome (2015)
  • Author(s): K. Omachi, M. Kamura, K. Teramoto, T. Yokota, K. Motomura, R. Fukuda, MA Suico, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: 第9回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 千葉大学薬学部（千葉）
  • Year and Date: 2015-11-07 – 2015-11-08
• [Presentation] Podocyte p53 limits the severity of experimental Alport syndrome (2015)
  • Author(s): M.A. Suico, R. Fukuda, Y. Kai, K. Omachi, K. Motomura, T. Koga, K. Koyama, T. Yokota, M. Taura, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases, Kumamoto (ISCIDK2015)
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部（熊本）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Clarify the intracellular stress response in early-stage Alport Syndrome (AS) and establish an evaluation system for intracellular regulation of COL4A5, the causal protein for AS (2015)
  • Author(s): K. Omachi, M. Kamura, K. Teramoto, T. Yokota, K. Motomura, R. Fukuda, M. Suico, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases, Kumamoto (ISCIDK2015)
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部（熊本）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Glomerular proteome analysis reveals progressive mitochondrial dysfunction in Alport syndrome mouse model (2015)
  • Author(s): M. Kamura, K. Omachi, K. Teramoto, T. Yokota, K. Motomura, S. Kotani, M. Suico, T. Shuto, S. Misumi, H. Kai
  • Organizer: International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases, Kumamoto (ISCIDK2015)
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部（熊本）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] p53 exacerbates LPS-induced acute kidney injury possibly through TLR4 up-regulation in podocyte (2015)
  • Author(s): K. Motomura, R. Fukuda, T Yokota, M. Suico, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases, Kumamoto (ISCIDK2015)
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部（熊本）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Myeloid Elf-1-like Factor (MEF)/Elf-4 is Induced by HIF1/Hypoxia and contributes to VEGF regulation (2015)
  • Author(s): Mary Ann Suico, Manabu Taura, Eriko Kudo, Tsuyoshi Shuto, Seiji Okada, Hirofumi Kai
  • Organizer: The 74th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
  • Place of Presentation: Nagoya Congress Center（愛知）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 遺伝性腎炎Alport症候群の病態進行抑制因子および原因タンパク質に焦点を当てた新規治療薬の開発 (2015)
  • Author(s): 大町 紘平, 福田 亮介, 嘉村 美里, 寺本 啓祐, 横田 翼, 本村 敬士, 山川 瑠斐子, Mary Ann Suico, 首藤 剛, 甲斐 広文
  • Organizer: 第6回分子腎臓フォーラム
  • Place of Presentation: グランフロント大阪（大阪）
  • Year and Date: 2015-09-05 – 2015-09-05
• [Presentation] Characterization of the intracellular behavior of COL4A5 and clarification of molecular mechanism of alport syndrome (2015)
  • Author(s): K. Omachi, M. Kamura, K. Teramoto, R. Fukuda, M. Suico, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: 52nd ERA-EDTA CONGRESS LONDON 2015
  • Place of Presentation: London（UK）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-31
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 熊本大学大学院薬学教育部 遺伝子機能応用学研究室
  • URL: http://molmed730.org/index.html