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亜鉛輸送体ZIP8の変異による全身性低マンガン血症発症機構の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K06646
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関徳島文理大学

研究代表者

藤代 瞳  徳島文理大学, 薬学部, 講師 (10389182)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマンガン / 変異 / 亜鉛輸送体 / 輸送 / ZIP8 / SNP / 金属 / 毒性
研究成果の概要

マウス近位尿細管S1, S2, S3領域由来不死化細胞を用いて、trans-wellを用いてMn輸送を調べた結果、S3細胞の管腔側からの取り込みが高いことが分かった。近位尿細管のS3領域にはZIP8の発現が高く、S3領域のapical側からのZIP8の再吸収が生体内のMn調節を行う可能性を見出した。先天性の低Mn血症を示した患者の持つZIP8変異がMn輸送に与える影響をDT40細胞への各単一アミノ酸変異細胞を作製して解析した結果、ヒトZIP8の335, 340の変異はTrans Membrane Domain(TMD)5に位置しており、ZIP8のMn輸送に重要な役割を果たすことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、ZIP8の変異と疾患との関係が報告され、Mn輸送体としてZIP8が必須であることが明らかになった。ZIP8は胆汁中あるいは腎臓の原尿中に排泄されたMnを一部回収するシステムに寄与し、全身のMn恒常性維持に重要な役割を果たしている可能性が提唱されている。しかし、ZIP8変異によるMn代謝異常症発症のメカニズムはまだ詳細には明らかになっていない。この機構を解明することは、生体で必須である金属であるMnの恒常性の調節機構の解明へと繋がる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] マンガン,カドミウムの必須性・毒性を左右する亜鉛輸送体の役割2021

    • 著者名/発表者名
      Himeno Seiichiro、Fujishiro Hitomi
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 141 号: 5 ページ: 695-703

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00243-5

    • NAID

      130008032754

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2021-05-01
    • 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] Comparisons of segment-specific toxicity of platinum-based agents and cadmium using S1, S2, and S3 cells derived from mouse kidney proximal tubules2021

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro Hitomi、Taguchi Hiroki、Hamao Satoko、Sumi Daigo、Himeno Seiichiro
    • 雑誌名

      Toxicology in Vitro

      巻: 75 ページ: 105179-105179

    • DOI

      10.1016/j.tiv.2021.105179

    • 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] Single-Cell Imaging for Studies of Renal Uranium Transport and Intracellular Behavior2021

    • 著者名/発表者名
      S. Homma-Takeda, H. Fujishiro, I. Tanaka, H. Yakumaru, K. Ayama, A. Uehara, M. Oikawa, S. Himeno, H. Ishihara
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 11 号: 2 ページ: 191-191

    • DOI

      10.3390/min11020191

    • 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] In Vitro Evaluation of the Effects of Cadmium on Endocytic Uptakes of Proteins into Cultured Proximal Tubule Epithelial Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro Hitomi、Yamamoto Hazuki、Otera Nobuki、Oka Nanae、Jinno Mei、Himeno Seiichiro
    • 雑誌名

      Toxics

      巻: 8 号: 2 ページ: 24-24

    • DOI

      10.3390/toxics8020024

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Segment-specific and direction-dependent transport of cadmium and manganese in immortalized S1, S2, and S3 cells derived from mouse kidney proximal tubules2019

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro Hitomi、Hamao Satoko、Isawa Misaki、Himeno Seiichiro
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 44 号: 9 ページ: 611-619

    • DOI

      10.2131/jts.44.611

    • NAID

      130007700742

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gene expression profiles of immortalized S1, S2, and S3 cells derived from each segment of mouse kidney proximal tubules2019

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro Hitomi、Himeno Seiichiro
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 6 号: 4 ページ: 117-123

    • DOI

      10.2131/fts.6.117

    • NAID

      130007649488

    • ISSN
      2189-115X
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toxicometallomics of Cadmium, Manganese and Arsenic with Special Reference to the Roles of Metal Transporters2019

    • 著者名/発表者名
      Himeno Seiichiro、Sumi Daigo、Fujishiro Hitomi
    • 雑誌名

      Toxicological Research

      巻: 35 号: 4 ページ: 311-317

    • DOI

      10.5487/tr.2019.35.4.311

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生体内カドミウム・マンガン輸送における亜鉛輸送体ZIP8の役割.2018

    • 著者名/発表者名
      藤代 瞳、姫野誠一郎
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 90(3) ページ: 340-347

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] カドミウムとマンガンの生体内輸送における亜鉛輸送体の役割.2018

    • 著者名/発表者名
      藤代 瞳、姫野誠一郎
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 54(7) ページ: 680-682

    • NAID

      130007386953

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dysfunction of manganese metabolism due to mutations of zinc transporter ZIP8.2020

    • 著者名/発表者名
      H. FUJISHIRO
    • 学会等名
      The Pharmaceutical Society of Korea 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 亜鉛輸送体ZIP8の変異による全身性マンガン恒常性調節異常2020

    • 著者名/発表者名
      藤代瞳、 神戸大朋
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトZIP8の様々な疾患と関連するSNPのMn輸送への影響と金属特異的輸送モチーフの解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤代瞳、宮本幸来、神戸大朋、姫野 誠一郎
    • 学会等名
      生命金属に関する合同年会2020 (ConMetal2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛輸送体ZIP8の変異によるマンガン代謝異常2020

    • 著者名/発表者名
      藤代瞳、姫野誠郎
    • 学会等名
      フォーラム2020:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] LA-ICP-MSを用いた腎臓中カドミウム集積部位の解析とKim-1発現部位との比較2019

    • 著者名/発表者名
      藤代瞳、角野心晴、松川岳久、横山和仁、姫野誠一郎.
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 低濃度のカドミウム曝露に鋭敏に応答する近位尿細管細胞バイオマーカーの探索2019

    • 著者名/発表者名
      増富由姫、大寺信輝、岡奈々恵、神野芽衣、藤代瞳、姫野誠一郎
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of various renal injury biomarkers using in vitro evaluation system.2019

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Fujishiro, Seiichiro Himeno
    • 学会等名
      ICT2019(第15回国際毒性学会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近位尿細管由来培養細胞のカドミウム感受性の種差とその要因.2019

    • 著者名/発表者名
      岩佐 由貴美,藤代 瞳,姫野 誠一郎
    • 学会等名
      フォーラム2019:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The effects of single mutations in human ZIP8 on the transport abilities for manganese and cadmium2019

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Fujishiro, Taiho Kambe, Seiichiro Himeno
    • 学会等名
      6th Meeting of International Society for Zinc Biology.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DT40細胞を用いた亜鉛輸送体ZIP8の単一変異によるマンガン輸送への影響2019

    • 著者名/発表者名
      藤代瞳、宮崎寿和、姫野誠一郎、神戸大朋
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 155マンガン代謝異常症の原因となる亜鉛輸送体ZIP8変異によるマンガン輸送能の変化2018

    • 著者名/発表者名
      藤代瞳
    • 学会等名
      第18回日本蛋白科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ZIP8 mutations and manganese metabolic disorder.2018

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Fujishiro
    • 学会等名
      フォーラム2018:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 生命金属ダイナミクス: 生体内における金属の挙動と制御2021

    • 著者名/発表者名
      藤代瞳、姫野誠一郎
    • 総ページ数
      564
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス出版
    • ISBN
      9784860437060
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] "Roles of Metal Transporters in Cellular Cadmium Transport in Mammals" in "Cadmium Toxicity - New Aspects in Human Disease, Rice Contamination, and Cytotoxicity"2019

    • 著者名/発表者名
      Himeno, S., Fujishiro, H.
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 徳島文理大学薬学部薬物治療学研究室HP

    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/lab10/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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