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抗老化因子を制御するミネラル栄養学の確立

Research Project

Project/Area Number 21H03375
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

瀬川 博子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (70325257)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 塩崎 雄治  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (70908748)
金子 一郎  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (40389515)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Keywordsミネラル栄養学 / 老化 / 腎臓 / 骨 / 腸 / リン / Klotho / FGF23 / トランスポーター
Outline of Research at the Start

近年リン酸(以下リン)代謝調節の破綻は成長遅延のみならず、腎臓病、骨代謝異常をはじめとする慢性疾患発症に関与し、臓器の老化進行に関与することが示唆されている。Klotho/FGF23システムは、全身の老化を制御するが、このシステムには、そのスイッチをOn/Offにする新規タンパク質の存在が想定されている。我々は、Klotho-regulatory factor (P-TRAP: Phosphate transporter-associated protein)を見出した。本研究では、Klotho/FGF23/P-TRAPシステムの解析を行い、抗老化因子を制御するミネラル代謝系を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

リン代謝調節の破綻は成長遅延のみならず、腎臓病、骨代謝異常をはじめとする慢性疾患発症に関与し、臓器の老化進行に関与することが示唆されている。Klotho遺伝子は、リン調節を介する抗老化因子として同定され、その役割は、リン調節ホルモンFGF23の共受容体として作用である。Klotho/FGF23システムは、全身の老化を制御するが、このシステムには、そのスイッチをOn/Offにする新規タンパク質の存在が想定されている。我々は、Klotho-regulatory factor (P-TRAP: Phosphate transporter-associated protein)を見出し、そのノックアウトマウスを解析すると、明らかにKlotho/FGF23システムの消失が確認された。本研究では、Klotho/FGF23/P-TRAPシステムの解析を行い、抗老化因子を制御するミネラル代謝系を解明する。令和3年度における研究では、1)P-TRAP欠損によるFGF23過剰産生メカニズムの解明に関する検討ではP-TRAPの発現臓器である腎臓とFGF23産生臓器である骨(骨細胞)との繋がりを解析するため、腎臓に高発現する分泌タンパク質を解析し候補分子を絞ることができた。2)過剰FGF23全身における作用では、P-TRAPグローバルノックアウトにおける各臓器の炎症、石灰化が発症していないことを明らかにした。そこでP-TRAPグローバルノックアウトノックアウトマウスの疾患誘導モデルを作製し進めている。3)P-TRAP-NaPi2ネットワーク解析に関しては、P-TRAP-NaPi過剰およびノックダウンモデル細胞を確立しつつある。4)リン以外のミネラルに対するP-TRAPのFGF23制御に関しては、in silicoデータベース解析を用いて解析を進め関与するミネラルを絞り多ミネラル連関を検討中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

P-TRAPlox/loxマウス作製、TRAPグローバルKOマウスの詳細な基本解析も進めながら、P-TRAPグローバルKO疾患誘導モデルを作製し解析を進めている。これらは、これまでの蓄積した解析技術を利用することで進めることができている。
新型コロナウイルスの影響で、担当する大学院生の自宅待機などが発生し一部予定した実験が推進できなかった。

Strategy for Future Research Activity

今後も詳細に解析を進めていく。1)P-TRAP欠損によるFGF23過剰産生メカニズムの解明に関する検討では候補分子について解析していく。さらにconditionalノックアウトマウスの交配、解析等に入る。
2)過剰FGF23全身における作用では、P-TRAPグローバルノックアウトノックアウトマウスにおける保護作用が起こるメカニズムを解析する。
3)P-TRAP-NaPi2ネットワーク解析では、P-TRAPノックダウンモデル細胞においてノックアウトマウスと同様な結果が得られるか、またそのメカニズムを解析する
4)リン以外のミネラルに対するP-TRAPのFGF23制御では、P-TRAPグローバルノックアウトマウスの解析を中心に行う。
また今後はP-TRAP自体を調節するメカニズムにも焦点を当てる予定である。
令和4年度より分担者が他大学へ移動したため、新たに分担者を追加したことで今後の研究に支障はないと考えられる。

Report

(1 results)
  • 2021 Annual Research Report

Research Products

(11 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Tmem174, a regulator of phosphate transporter prevents hyperphosphatemia2022

    • Author(s)
      Sasaki Sumire、Shiozaki Yuji、Hanazaki Ai、Koike Megumi、Tanifuji Kazuya、Uga Minori、Kawahara Kota、Kaneko Ichiro、Kawamoto Yasuharu、Wiriyasermkul Pattama、Hasegawa Tomoka、Amizuka Norio、Miyamoto Ken-ichi、Nagamori Shushi、Kanai Yoshikatsu、Segawa Hiroko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 6353-6353

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10409-3

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dietary polyphosphate has a greater effect on renal damage and FGF23 secretion than dietary monophosphate2022

    • Author(s)
      Sumire Sasaki, Megumi Koike, Kazuya Tanifuji, Minori Uga, Kota Kawahara, Aoi Komiya, Mizuki Miura, Yamato Harada, Yuki Hamaguchi, Shohei Sasaki, Yuji Shiozaki, Ichiro Kaneko, Ken-ichi Miyamoto, Hiroko Segawa
    • Journal Title

      J Med Invest

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 健康と疾患におけるリン酸トランスポーターの調節2022

    • Author(s)
      瀬川博子
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
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    • Invited
  • [Presentation] 基礎科学としての栄養学2022

    • Author(s)
      瀬川博子
    • Organizer
      腎臓病と栄養・代謝・食事フォーラム
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    • Invited
  • [Presentation] ライフステージに着目した生体内リン代謝の性差検討2021

    • Author(s)
      川原滉太、小池萌、佐々木すみれ、谷藤和也、塩﨑雄治、金子一郎、瀬川博子
    • Organizer
      第75回日本栄養・食糧学会大会
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  • [Presentation] リン制御機構2021

    • Author(s)
      瀬川博子
    • Organizer
      第5回日本CKD-MBD研究会 学術集会・総会
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    • Invited
  • [Presentation] ライフステージに着目した生体内リン代謝の性差検討2021

    • Author(s)
      川原滉太、小池萌、佐々木すみれ、谷藤和也、塩﨑雄治、金子一郎、瀬川博子
    • Organizer
      第68回日本栄養改善学会学術総会
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  • [Presentation] 近位尿細管細胞分化におけるリン酸トランスポーターNaPi-IIcの役割2021

    • Author(s)
      塩﨑雄治、佐々木すみれ、小池萌、谷藤和也、川原滉太、浜口ゆき、金子一郎、宮本賢一、瀬川博子
    • Organizer
      第1回トランスポーター研究会関西西部会
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  • [Book] 栄養・代謝物シグナルと食品機能、抗老化因子を制御するミネラル栄養学-リン代謝恒常制御の重要性2022

    • Author(s)
      亀井康富、瀬川博子、小池萌、塩崎雄治、宮本賢一
    • Total Pages
      236
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758104029
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    • Author(s)
      槻木恵一、小池萌、佐々木すみれ、瀬川博子
    • Total Pages
      202
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316178
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  • [Book] 体育の科学、骨を維持する栄養素2021

    • Author(s)
      谷藤和也、塩﨑雄治、瀬川博子
    • Total Pages
      70
    • Publisher
      杏林書院
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2022-12-28  

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