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遠位尿細管におけるNa+/Ca2+交換輸送制御の分子機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07302
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48030:薬理学関連
研究機関福岡大学

研究代表者

岩本 隆宏  福岡大学, 医学部, 教授 (20300973)

研究分担者 喜多 知  福岡大学, 医学部, 講師 (50797107)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードイオン輸送体 / 遠位尿細管 / Ca2+再吸収 / Ca2+シグナル / 遺伝子改変マウス / カルシウム / 副甲状腺ホルモン
研究開始時の研究の概要

副甲状腺ホルモンは、腎臓のCa2+再吸収を亢進することが知られているが、その詳細な分子機序は未だ不明である。Na+/Ca2+交換輸送体は遠位尿細管の基底側膜に主に発現し、Ca2+再吸収に関与すると考えられている。本研究では、副甲状腺ホルモンがNa+/Ca2+交換輸送体の細胞膜発現制御を介して、腎臓のCa2+再吸収を亢進する機序について、in vitro & in vivo実験系により実証する。本研究の成果は、Ca2+代謝異常症の病態解明や新規治療法の開発に繋がることが期待される。

研究成果の概要

1型Na+/Ca2+交換輸送体(NCX1)は遠位尿細管の基底側膜に主に発現し、Ca2+再吸収に関与すると考えられている。しかし、NCX1の基底側膜への局在機構およびホルモンや生理活性物質による輸送制御機構については明らかになっていない。本研究では、膜局在異常型のNCX1変異体を遺伝子導入したMDCK細胞およびそのノックインマウスや遺伝子導入マウスを作製して、基底側膜へのNCX1発現局在が各種受容体刺激により調節され、腎臓のCa2+再吸収が制御されることをin vitro & in vivo実験系(細胞レベル&動物レベル)により実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1型Na+/Ca2+交換輸送体(NCX1)は、細胞膜を介して3個のNa+と1個のCa2+を交換輸送する重要なCa2+トランスポーター(輸送担体)であり、Ca2+ホメオスタシス(恒常性)の維持やCa2+シグナルの形成に関わっている。本研究では、遠位尿細管基底側膜へのNCX1発現局在が各種受容体刺激により調節され、腎臓のCa2+再吸収が制御されることをin vitro & in vivo実験系により実証した。本研究の成果により、Ca2+代謝異常症(高Ca血症、低Ca血症)に関する病因・病態の解明が進むとともに、新規治療法の開発に繋がることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Functional characteristics and therapeutic potential of SLC41 transporters.2023

    • 著者名/発表者名
      Nemoto T, Tagashira H, Kita T, Kita S, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 151(2) 号: 2 ページ: 88-92

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.12.003

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Sigma-1 receptor: Pathophysiological roles and therapeutic potential in neurodegenerative diseases.2023

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Y, Nemoto T, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      Med Bull Fukuoka Univ

      巻: 50 ページ: 43-48

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of transient receptor potential cation channel?6 promotes capillary arterialization during post‐ischaemic blood flow recovery2022

    • 著者名/発表者名
      Numaga‐Tomita Takuro、Shimauchi Tsukasa、Kato Yuri、Nishiyama Kazuhiro、Nishimura Akiyuki、Sakata Kosuke、Inada Hiroyuki、Kita Satomi、Iwamoto Takahiro、Nabekura Junichi、Birnbaumer Lutz、Mori Yasuo、Nishida Motohiro
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology

      巻: 180 号: 1 ページ: 94-110

    • DOI

      10.1111/bph.15942

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Na+/Ca2+ exchanger mediates cold Ca2+ signaling conserved for temperature-compensated circadian rhythms2021

    • 著者名/発表者名
      Kon Naohiro、Wang Hsin-tzu、Kato Yoshiaki S.、Uemoto Kyouhei、Kawamoto Naohiro、Kawasaki Koji、Enoki Ryosuke、Kurosawa Gen、Nakane Tatsuto、Sugiyama Yasunori、Tagashira Hideaki、Endo Motomu、Iwasaki Hideo、Iwamoto Takahiro、Kume Kazuhiko、Fukada Yoshitaka
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 18 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1126/sciadv.abe8132

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic knockout and pharmacologic inhibition of NCX1 attenuate hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension.2020

    • 著者名/発表者名
      1.Nagata A, Tagashira H, Kita S, Kita T, Nakajima N, Abe K, Iwasaki A, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 529(3) 号: 3 ページ: 793-798

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.045

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SLC41 Mg2+輸送体の最近の話題2020

    • 著者名/発表者名
      岩本隆宏
    • 雑誌名

      マグネシウム

      巻: 39 ページ: 30-36

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] NCX輸送体を標的とした肺高血圧症治療戦略2023

    • 著者名/発表者名
      岩本隆宏
    • 学会等名
      第52回日本心脈管作動物質学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 虚血性急性腎不全発症における遠位尿細管Caオーバーロードの重要性2022

    • 著者名/発表者名
      根本隆行、若崎るみ枝、喜多知、中嶋尚子、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      第6回 日本臨床薬理学会 九州・沖縄地方会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 遠位尿細管特異的NCX1欠損/高発現マウスを用いた急性腎障害機序の解析2022

    • 著者名/発表者名
      根本隆行、若崎るみ枝、田頭秀章、喜多知、中嶋尚子、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      第51回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 阻害薬非感受性NCX1変異体ノックインマウスを用いた薬効評価系の確立2022

    • 著者名/発表者名
      喜多知、篠田康晴、根本隆行、小松知広、上原吉就、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      第75回 日本薬理学会西南部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 虚血性急性腎障害における遠位尿細管NCX1の重要性 第41回 日本マグネシウム学会学術集会2022

    • 著者名/発表者名
      根本隆行、若崎るみ枝、喜多知、中嶋尚子、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      第41回 日本マグネシウム学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Mild hypomagnesemia and increased vulnerability to catecholamine-induced arrhythmias in CNNM2-deficient mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Tagashira H, Nemoto T, Kita T, Tsujita Y, Kita S, Iwamoto T.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of Japanese Society for Magnesium Research
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NCX1を標的とした肺高血圧症の治療戦略2021

    • 著者名/発表者名
      喜多紗斗美、田頭秀章、岩本隆宏
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 体内時計におけるNa+/Ca2+交換輸送体の役割とその創薬応用2021

    • 著者名/発表者名
      金尚宏、岩本隆宏、深田吉孝
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] TRPM7/CNNM2遺伝子改変マウスを用いたMg代謝異常による心血管病態解析2021

    • 著者名/発表者名
      田頭秀章、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 心筋特異的NCX1ノックアウトマウスの突然死の特性2021

    • 著者名/発表者名
      田頭秀章、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 褐色脂肪組織熱産生におけるNCX1の機能的役割2021

    • 著者名/発表者名
      喜多知、田頭秀章、根本隆行、喜多紗斗美、岩本隆宏
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The pathophysiological role of vascular smooth muscle NCX1 for pulmonary arterial hypertension.2020

    • 著者名/発表者名
      Tagashira H, Nagata A, Kita T, Kita S, Iwamoto T.
    • 学会等名
      65th Biophysical Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 福岡大学医学部薬理学

    • URL

      https://www.med.fukuoka-u.ac.jp/pharmaco/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 福岡大学医学部薬理学

    • URL

      https://www.med.fukuoka-u.ac.jp/pharmaco/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 福岡大学医学部薬理学

    • URL

      http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/pharmaco/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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