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ポドサイトが形成する血液濾過装置を支える新規アクチンリモデリング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08591
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53040:腎臓内科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

山田 浩司  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80325092)

研究分担者 竹居 孝二  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40322226)
淺沼 克彦  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (60449064)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードタンパク尿 / ポドサイト / ダイナミン / アクチン / 微小管 / 透過型電子顕微鏡 / in vitro / 細胞骨格 / ストレスファイバー / Podocyte / 糸球体
研究開始時の研究の概要

腎臓は血液を濾過して老廃物を除去する。この血液を濾過する働きの障害は、透析治療が必要な末期腎臓病の進行につながる。腎臓糸球体に存在するポドサイト(足細胞)は血液を濾過し蛋白尿の発生を防ぐ中心的な役割を持っている。我々は、ポドサイトの血液濾過の機能を維持するアクチン再構成機構を発見した。ダイナミンはアクチン線維の束化、脱束化をコントロールする。また、ダイナミンの変異はアクチン再構成の異常を引き起こす。しかし、その機序のほとんどが不明である。本研究は、ダイナミンによるアクチン線維束形成機構の実態を明らかにしポドサイトの血液濾過機構におけるダイナミンの役割を確定する。

研究成果の概要

腎臓で血液濾過に重要なポドサイトは、基底膜を介して毛細血管を包み血液濾過装置を構成している。そのため、ポドサイトの形態・機能の維持が蛋白尿の悪化を防ぐために重要であるが、その機構は不明である。我々は、ポドサイトに発現しているダイナミン1とダイナミン2タンパク質の機能に着目した。これまでに、両タンパク質ともにポドサイトの形態・機能維持に必須であることが示されているが、その分子メカニズムは不明である。本研究では、ダイナミン1が微小管、ダイナミン2がアクチン線維の束化と安定化に働き、ポドサイトの形態と機能を支えることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腎臓糸球体ポドサイトは、血液を濾過し蛋白尿の発生を防ぐ中心的な役割を持っている。このため、ポドサイトの障害により血液濾過装置が破綻すると、透析治療が必要な慢性腎不全の進行に直結する。本研究では、ポドサイトの形態・機能の維持に重要なダイナミンによる微小管、アクチン線維束化機構の一端を明らかにできた。さらに、ダイナミンの活性化はポドサイトのアクチン細胞骨格の再構成のみならず接着能も促進することから、ポドサイトの保護や機能改善に働くダイナミンをターゲットとした創薬が大いに期待される。

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

    (18件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The Lipid-Binding Defective Dynamin 2 Mutant in Charcot-Marie-Tooth Disease Impairs Proper Actin Bundling and Actin Organization in Glomerular Podocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Hamasaki Eriko、Wakita Natsuki、Yasuoka Hiroki、Nagaoka Hikaru、Morita Masayuki、Takashima Eizo、Uchihashi Takayuki、Takeda Tetsuya、Abe Tadashi、Lee Ji-Won、Iimura Tadahiro、Saleem Moin A、Ogo Naohisa、Asai Akira、Narita Akihiro、Takei Kohji、Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: 884509-884509

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.884509

    • 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] Microtubule assembly by tau impairs endocytosis and neurotransmission via dynamin sequestration in Alzheimer's disease synapse model2022

    • 著者名/発表者名
      Hori, T., Eguchi, K., Wang, H.Y., Miyasaka, T., Guillaud, L., Taoufiq, Z., Mahapatra, S., Yamada, H., Takei, K., Takahashi, T.
    • 雑誌名

      Elife

      巻: 11 ページ: 1-20

    • DOI

      10.7554/elife.73542

    • 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] Recruitment of Irgb6 to the membrane is a direct trigger for membrane deformation2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi、Abe Tadashi、Nagaoka Hikaru、Takashima Eizo、Nitta Ryo、Yamamoto Masahiro、Takei Kohji
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 12 ページ: 2022-2022

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.992198

    • 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] Imaging‐based evaluation of pathogenicity by novel DNM2 variants associated with centronuclear myopathy2021

    • 著者名/発表者名
      Fujise Kenshiro、Okubo Mariko、Abe Tadashi、Yamada Hiroshi、Takei Kohji、Nishino Ichizo、Takeda Tetsuya、Noguchi Satoru
    • 雑誌名

      Human Mutation

      巻: 43 号: 2 ページ: 169-179

    • DOI

      10.1002/humu.24307

    • 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] Dynamin 2 and BAR domain protein pacsin 2 cooperatively regulate formation and maturation of podosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Li Jianzhen、Fujise Kenshiro、Wint Haymar、Senju Yosuke、Suetsugu Shiro、Yamada Hiroshi、Takei Kohji、Takeda Tetsuya
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 571 ページ: 145-151

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.07.041

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] JRAB/MICAL-L2 undergoes liquid-liquid phase separation to form tubular recycling endosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Sakane Ayuko、Yano Taka-aki、Uchihashi Takayuki、Horikawa Kazuki、Hara Yusuke、Imoto Issei、Kurisu Shusaku、Yamada Hiroshi、Takei Kohji、Sasaki Takuya
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 551-551

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02080-7

    • 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] Mutant BIN1-Dynamin 2 complexes dysregulate membrane remodeling in the pathogenesis of centronuclear myopathy2021

    • 著者名/発表者名
      Fujise K., Okubo M., Abe T., Yamada H., Nishino I., Noguchi S., Takei K., Takeda T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100077-100077

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.015184

    • 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
  • [雑誌論文] Dynamin 1 is important for microtubule organisation and stabilisation in glomerular podocytes2020

    • 著者名/発表者名
      The Mon La , Tachibana, H., Li, S.A., Abe, T., Seiriki, S., Nagaoka, H., Takashima, E., Takeda, T., Ogawa, D., Makino, S., Asanuma, K., Watanabe, M., Tian, X., Ishibe, S., Sakane, A., Sasaki, T., Wada, J., Takei, K., Yamada, H.
    • 雑誌名

      FASEB Journal

      巻: 34 号: 12 ページ: 16449-16463

    • DOI

      10.1096/fj.202001240rr

    • 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] Internalization of AMPA-type glutamate receptor in the MIN6 pancreatic beta-cell line2020

    • 著者名/発表者名
      The Mon La, Yamada, H., Seiriki, S., Li, S.A., Fujise, K., Katsumi, N., Abe, T., Watanabe, M., Takei, K.
    • 雑誌名

      Cell Struct. Func.

      巻: 45 号: 2 ページ: 121-130

    • DOI

      10.1247/csf.20020

    • NAID

      130007889517

    • 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
  • [学会発表] 脂質膜結合活性が低下しているダイナミン2のCMT変異体は、ポドサイトにおけるアクチン線維の配向とアクチンバンドル形成を異常にする2022

    • 著者名/発表者名
      山田浩司、阿部匡史、内橋貴之、成田哲博、竹田哲也、竹居孝二
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ダイナミンによる微小管制御と糸球体ポドサイトの形態形成2022

    • 著者名/発表者名
      竹居孝二、山田浩司
    • 学会等名
      第74回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 糸球体足細胞(ポドサイト)におけるダイナミンによる微小管制御と形態形成2021

    • 著者名/発表者名
      山田 浩司
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイナミンによる細胞骨格制御2021

    • 著者名/発表者名
      山田 浩司
    • 学会等名
      愛媛大学応用化学セミナー・ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血液ろ過に重要な新規の腎臓病治療標的タンパク質 『ダイナミン1』の発見2021

    • 著者名/発表者名
      山田 浩司
    • 学会等名
      "未来へのバイオ技術”勉強会(バイオインダストリー協会)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイナミン2の自己重合と膜との相互作用は糸球体ポドサイトのアクチン制御に重要である2021

    • 著者名/発表者名
      濱崎 英理子, 安岡 宏樹, 和木田 夏輝, 阿部 匡史, 竹田 哲也, 竹居 孝二, 山田 浩司
    • 学会等名
      第62回日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸球体ポドサイトからのグルタミン酸の放出と開口放出関連タンパクの探索2021

    • 著者名/発表者名
      安岡 宏樹, 西井 尚子, 原田 結加, 宮地 孝明, 阿部 匡史, 竹田 哲也, 和田 淳, 竹居 孝二, 山田 浩司
    • 学会等名
      第62回日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイナミン1は微小管の配向を調節しTRPV2の細胞膜移行を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      籔 彩夏, 安岡 宏樹, 片野坂 友紀, 阿部 匡史, 竹田 哲也, 竹居 孝二, 山田 浩司
    • 学会等名
      第62回日本生化学会中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] アルツハイマー病治療薬2022

    • 発明者名
      堀哲也,高橋智幸,タウフィック ザカリ,竹居孝二,山田浩司
    • 権利者名
      堀哲也,高橋智幸,タウフィック ザカリ,竹居孝二,山田浩司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-145546
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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