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大腸の恒常性維持におけるマグネシウムの役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K08631
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医化学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

山崎 大輔  大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (50422415)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード大腸がん / 腸管上皮細胞 / 浸潤 / 細胞増殖 / 幹細胞 / 癌
研究成果の概要

CNNM4は大腸に強く発現するMg2+トランスポーターである。Cnnm4遺伝子破壊マウスの大腸上皮の表現型を解析したところ、CNNM4を欠損すると大腸上皮細胞の増殖性および幹細胞性が増加し腸での発がんが促進されることがわかった。CNNM4を欠損した大腸上皮細胞では、Ca2+チャネルTRPVの機能が低下しEGFRシグナルの亢進がみられた。CNNM4は大腸上皮細胞において細胞外にMg2+を排出し細胞内のMg2+濃度を一定に保つことで、EGFRシグナルの過剰な活性化による細胞増殖の亢進を抑えていると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Mg2+トランスポーターCNNM4の遺伝子破壊マウスを用いた解析から、細胞内Mg2+を適切な濃度に保つことが大腸上皮細胞の正常な細胞分化につながることそして過剰な増殖を抑制することに必要であることがわかった。これは腸上皮細胞において細胞内Mg2+の量を制御することがもつ生理的な役割を明らかにしたはじめての事例である。またCNNM4を欠損した大腸上皮細胞ではTRPV1を介した細胞内へのCa2+流入が抑制されていたが、CNNM4を欠損した精子でも同様の現象がみられることから、Mg2+とCa2+の機能的相互作用は広く保存されている可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Role of adenomatous polyposis coli in proliferation and differentiation of colon epithelial cells in organoid culture2021

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Daisuke、Hashizume Osamu、Taniguchi Shiho、Funato Yosuke、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 3980-3980

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83590-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] p18/Lamtor1-mTORC1 Signaling Controls Development of Mucin-producing Goblet Cells in the Intestine2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Shizuka、Nada Shigeyuki、Yamazaki Daisuke、Kimura Tetsuya、Kajiwara Kentaro、Miki Hiroaki、Okada Masato
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 45 号: 2 ページ: 93-105

    • DOI

      10.1247/csf.20018

    • NAID

      130007871371

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Oncogenic PRL Protein Causes Acid Addiction of Cells by Stimulating Lysosomal Exocytosis.2020

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Funato, Atsushi Yoshida, Yusuke Hirata, Osamu Hashizume, Daisuke Yamazaki, Hiroaki Miki
    • 雑誌名

      Developmental cell

      巻: 55 号: 4 ページ: 387-397

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2020.08.009

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Excessive Mg 2+ Impairs Intestinal Homeostasis by Enhanced Production of Adenosine Triphosphate and Reactive Oxygen Species2020

    • 著者名/発表者名
      Osamu Hashizume , Yosuke Funato , Daisuke Yamazaki, Hiroaki Miki
    • 雑誌名

      Antioxid Redox Signal .

      巻: - 号: 1 ページ: 20-34

    • DOI

      10.1089/ars.2019.7951

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cnnm4 deficiency suppresses Ca2+ signaling and promotes cell proliferation in the colon epithelia2019

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki D, Hasegawa A, Funato Y, Tran HN, Mori MX, Mori Y, Sato T, Miki H
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: - 号: 20 ページ: 3962-3969

    • DOI

      10.1038/s41388-019-0682-0

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オルガノイド培養を用いた大腸上皮細胞の増殖および分化におけるAPCの役割の解析2020

    • 著者名/発表者名
      山崎大輔、橋爪修、谷口詩保、船戸洋佑、三木裕明
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CNNM4は腸管上皮において細胞の増殖と分化を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      山崎大輔、長谷川綾郁、船戸洋佑、三木裕明
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg2+トランスポーターCNNM4は 大腸での発がんを抑制する2018

    • 著者名/発表者名
      山崎大輔、長谷川綾郁、船戸洋佑、三木裕明
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg2+トランスポーターCNNM4は大腸での発がんを抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      山崎大輔、長谷川綾郁、船戸洋佑、三木裕明
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] レドックス疾患学2018

    • 著者名/発表者名
      山崎大輔、三木裕明
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103695
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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