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尿細管吸収上皮細胞における膜動態制御因子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K08241
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
研究機関新潟薬科大学

研究代表者

川村 暢幸  新潟薬科大学, 薬学部, 准教授 (30411086)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
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)
キーワード尿細管吸収上皮細胞 / エンドサイトーシス / Rabタンパク質 / VPSタンパク質 / 細胞内膜動態 / エキソサイトーシス / エンドソーム
研究開始時の研究の概要

腎臓尿細管は、ボーマン嚢で生成された原尿から糖・タンパク質・イオン等を再吸収している。この過程では直接的・間接的にエンドサイトーシス・エキソサイトーシス経路が重要な役割を担っていることが知られている。申請者はこれまでに、マウス初期胚の臓側内胚葉細胞において、RabやVPS遺伝子欠損が、細胞内膜動態のドラスティックな変化と、胚発生異常を引き起こすことを報告している。尿細管吸収上皮細胞においても、これら遺伝子が細胞内膜動態制御に重要な役割を担っていると考えられ、本研究により未解明であった尿細管吸収上皮細胞におけるエンドサイトーシス制御機構について明らかにできると考えている。

研究実績の概要

腎臓尿細管は、ボーマン嚢で生成された原尿から糖・タンパク質・イオン等を再吸収している。この過程には直接的・間接的にエンドサイトーシス・エキソサイトーシス経路が重要な役割を担っていることが知られている。研究代表者はこれまで、エンドサイトーシスに関与するRabタンパク質などのの機能解析を、哺乳類初期胚やマウス消化管の吸収上皮細胞を用いて行ってきた。本研究では尿細管吸収上皮細胞の膜動態の解析を、Rabタンパク質 やVPSタンパク質 などの膜動態制御タンパク質に着目して行う。尿細管吸収上皮細胞においても、これら因子が細胞内膜動態制御に重要な役割を担っていると考えられ、本研究により未解明であった尿細管吸収上皮細胞におけるエンドサイトーシス制御機構について明らかにできると考えている。令和5年度は、腎臓切片に対して、いくつかのエンドサイトーシス関連因子の蛍光免疫染色を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

令和5年度は、腎臓切片に対していくつかのエンドサイトーシス関連因子の蛍光免疫染色を行い、蛍光免疫染色の条件設定を行った。以降、他の因子についても抗体選定、条件設定を行っている段階である。現在までにRab4, Rab5, Rab7といった因子が尿細管吸収上皮細胞のapical側に、Rab10が尿細管吸収上皮細胞のbasal側に多く発現している様子を観察することができた。しかし、培養細胞を用いた実験系の構築にまで至らず、遅延していることは否めない。

今後の研究の推進方策

予定していた遺伝子改変マウスの使用が不可能となったため、改めて、マウス正常個体の腎臓組織を用いたRabタンパク質、VPSタンパク質等の細胞内膜動態因子の挙動を可視化していくとともに、令和5年度に着手できなかかった、腎臓尿細管の培養細胞系のオルガノイドを樹立し、この細胞培養系にたいして、遺伝子ターゲティングの手法を用いて、Rabタンパク質、VPSタンパク質等の細胞内膜動態因子の機能解析を行う系の立ち上げに取り組む。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effect of Charged-cluster Distribution of the ZIF268 Zinc Finger Surface on Cell Membrane Permeability2023

    • 著者名/発表者名
      Negi Shigeru、Hamori Mami、Kawahara-Nakagawa Yuka、Mashimo Masato、Imanishi Miki、Kuki Nozomi、Kawahito Yuri、Manabe Takayuki、Kawamura Nobuyuki、Yasukawa Jyunichiro、Kitagishi Hiroaki、Sugiura Yukio
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 52 号: 2 ページ: 75-78

    • DOI

      10.1246/cl.220464

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of two-dimensional cation clusters induced by protein folding in intrinsic intracellular membrane permeability2022

    • 著者名/発表者名
      Negi Shigeru、Hamori Mami、Kawahara-Nakagawa Yuka、Imanishi Miki、Kurehara Miku、Kitada Chieri、Kawahito Yuri、Kishi Kanae、Manabe Takayuki、Kawamura Nobuyuki、Kitagishi Hiroaki、Mashimo Masato、Shibata Nobuhito、Sugiura Yukio
    • 雑誌名

      RSC Chemical Biology

      巻: 3 号: 8 ページ: 1076-1084

    • DOI

      10.1039/d2cb00098a

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マウス低分子量GTPase Rab7 の初期胚発生における機能とミクロオートファジー2023

    • 著者名/発表者名
      川村 暢幸
    • 学会等名
      第63 回 新潟生化学懇話会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 個人カルテを用いた個別学習支援の実践と効果2022

    • 著者名/発表者名
      飯村菜穂子、川村暢幸、島倉宏典、笹木睦子、関川由美
    • 学会等名
      第7回 日本薬学教育学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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