| 研究課題/領域番号 |
22K19372
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分47:薬学およびその関連分野
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
荒川 大 金沢大学, 薬学系, 准教授 (40709028)
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| 研究分担者 |
藤田 光 金沢大学, 薬学系, 助教 (40782850)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 尿毒症物質 / 結合タンパク質 / 毒性 / NPT4 / CD38 / 尿酸 / インドキシル硫酸 / 慢性腎不全 / 慢性腎毒性 / トリガータンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、慢性腎臓病(CKD)の予防および治療方法の提唱を目指し、CKDの増悪原因となる有機アニオン性尿毒症物質(UTx)の毒性発現メカニズムを明らかとする。この目的達成のため、異分野融合体制に基づいた 1) 好気的呼吸かつ高い有機アニオン輸送体発現を利点とする三次元培養ヒト近位尿細管上皮細胞、2) UTx結合ビーズによるUTx結合タンパク質の同定、3) 網羅的プロテオミクスに基づく代謝経路解析手法を利用し、トリガータンパク質の同定と機能解明を行う。
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| 研究実績の概要 |
尿毒症物質が細胞毒性効果を示す上で細胞分布が必要となる。そこで本年度はインドキシル硫酸など尿毒症物質の腎輸送の特徴づけをおこなった。インドキシル硫酸と同様に有機アニオン系尿毒症物質である尿酸の尿中排泄には、有機アニオントランスポーターNPT4が関わることが示唆されている。そこでNPT4のノックアウトマウスを作成し、血液および尿サンプルのメタボローム解析を行った。その結果、尿酸に加えインドキシル硫酸の血中濃度が野生型と比較しNPT4ノックアウトマウスで上昇した。さらに、尿中濃度を血液中濃度で除することで尿中排泄活性を評価したところ、インドキシル硫酸の尿中排泄活性がNPT4ノックアウトマウスで低下した。NPT4発現系アフリカツメガエル卵母細胞を用いてインドキシル硫酸の取り込み試験をおこなった結果、インドキシル硫酸はNPT4の新規基質であることが明らかとなった。NPT4の遺伝子変異は脳卒中のリスク遺伝子として報告されており、NPT4の機能低下に伴いインドキシル硫酸の血中濃度が上昇し、脳卒中を引き起こしている可能性が示された。
また、尿毒症物質として尿酸の結合タンパク質の探索をおこなった。尿酸が結合した磁気ビーズを用いて消化管Caco-2細胞ホモジネートと結合試験をおこなった結果、NAD+分解酵素であるCD38が尿酸と結合することが見出された。血中に溶解している尿酸は生理的な濃度でCD38を阻害し、種々の組織内のNAD+濃度を上昇させていることが示された。また、マウス骨髄由来マクロファージのLPS刺激により分泌されたIL-1β量は、溶解状態の尿酸により阻害されることが示され、血液中の尿酸は炎症反応に抑制働いていることが示唆された。
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