| 研究課題/領域番号 |
21K06595
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47040:薬理学関連
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
金子 雅幸 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (10322827)
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| 研究分担者 |
高田 修治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ユビキチンリガーゼ / RNF183 / 浸透圧 / 炎症性腸疾患 / ゲノム編集 / ビオチン / イオントランスポーター / リソソーム / ユビキチン / アポトーシス / トランスポーター / 近位ビオチン標識法 / ノックインマウス / NKCC1 / BioID / 高浸透圧 / ビオチンリガーゼ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腎臓の集合管に発現するユビキチンリガーゼ（ユビキチンをタンパク質に付加する酵素）RNF183は高浸透圧環境下で発現誘導されるが、高浸透圧環境下における生理的な機能についてはまだ解明できていない。そこで本研究では、ゲノム編集技術を駆使して、ビオチンリガーゼ（ビオチンをタンパク質に付加する酵素）をRNF183遺伝子に挿入することで、ビオチン化されたタンパク質をRNF183のユビキチン化基質タンパク質として生理的条件下で同定する。さらに、RNF183が関与する炎症性腸疾患と浸透圧ストレスの関連性を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
腎臓特異的に発現するユビキチンリガーゼRNF183が、なぜ集合管に発現するか、生理的な機能についてはまだ解明できていない。そこで本研究では、ビオチンリガーゼをRNF183遺伝子にノックインすることで、ビオチン化されたRNF183のユビキチン化基質タンパク質を生理的条件下で同定する方法を確立した。また、RNF183の基質としてイオントランスポーターNKCC1を同定し、RNF183はK63型ポリユビキチン化によりNKCC1をリソソームで分解することを明らかにした。さらに、RNF183の過剰発現およびノックアウトにより、高浸透圧ストレスに対する細胞の恒常性が破綻することを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
RNF183はNKCC1などのイオントランスポーターを分解誘導することで、集合管では高浸透圧環境に長期的に適応するために働いていると考えられる。一方で、RNF183は炎症性腸疾患の大腸で高発現していることから、大腸などRNF183の発現が増加した組織ではイオントランスポーターの分解が進み、イオン恒常性に異常を来す可能性が示された。これらのことから、本研究の成果は炎症性腸疾患病態メカニズム解明に繋がることが期待される。
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