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2016 年度 実施状況報告書

新規白内障治療薬の開発を目指したアクアポリン0の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18957
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

中澤 洋介  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (60411708)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードアクアポリン / 白内障 / 水晶体 / 水チャネル
研究実績の概要

本研究の最終目標は、“AQP0 を標的とした新規抗白内障薬を開発”することである。本科研費プロジェクトでは、AQP0 のもつ物質透過と細胞接着機能の調節制御機構を解析し、ジャンクションとしての役割を解明することで水晶体透明性維持機構および、水晶体内物質輸送機構を明らかにする。そこで、「①A Q P 0のチャネル機能の解明」・「②A Q P 0の細胞接着能、およびジャンクション機能の解析」の二本の柱を立てて、解析を行った。

平成28年度は、「①A Q P 0のチャネル機能の解明」の柱では、AQP0と相互作用する新規タンパク質の存在を二次元電気泳動により明らかにした。平成29年度は、このタンパク質相互作用が、AQP0の水透過能にどのような影響を与えるのかアフリカツメガエルの卵母細胞を用いた検討、および、L細胞を用いた検討により考察する。
また、「②A Q P 0の細胞接着能、およびジャンクション機能の解析」の柱では、AQP0の持つ細胞間接着能をGST pulldown法、およびフローサイトメーターを用いた検討より明らかにした。これらの結果は、水晶体透明性維持にAQP0の水透過機能だけではなく、細胞接着機能もまた重要であること、また、新規白内障発症メカニズムの可能性を示唆している。
平成29年度は、AQP0 を介した物質輸送が行われているか否かを探索し、AQP0 チャネルが“細胞間ジャンクション”としての役割を持つことを考察する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、AQP0の持つ細胞接着能について主に検討し、以下の3点を明らかにした。
1、AQP0同士の接着をGST pulldown法をもちいて検討した。その結果、AQP0同士の結合には、細胞外領域であるC-loopを介して行われていることが明らかとなった。
2、接着に必要なアミノ酸を検討した。その結果、C-loopの中のPro-Proアミノ酸配列が重要であることが明らかとなった。
3、C-loopの中のPro-Pro配列に変異を加えると、接着能は有意に低下するが、アフリカツメカエルの卵母細胞を用いた水透過能検討より、水透過能はほとんど変化しないことが明らかとなった。

本研究により、AQP0同士が直接結合することで、向かい合う細胞同士の接着をより強固にし、水晶体透明性を維持していることが示唆された(Current eye research; 掲載決定済み)。上記の検討は、本年度の研究が順調に進展していることを示している。

今後の研究の推進方策

平成28年度に明らかとなった“AQP0と相互作用する新規タンパク質がAQP0チャネルに与える影響”をアフリカツメガエルの卵母細胞を用いた検討、および、L細胞を用いた検討により考察する。
また、”AQP0 を介した物質輸送が行われているか否か”をラジオアイソトープラベルされた低分子化合物あるいは、蛍光色素をもちいて検討する。

次年度使用額が生じた理由

消耗品をより安価な業者から購入したこと、また平成28年度初頭において実験作業を優先させたため、学会参加を見送り、また論文執筆の時期を遅らせたことにより、当初予定より支出が少なかったことが挙げられる。

次年度使用額の使用計画

消耗品代として、主として動物代(ラット代およびアフリカツメガエル代)とキット代を計上する。内訳は、GST pulldown法もしくは、免疫沈降法にラット水晶体抽出物を用いるための動物代あるいは、細胞接着性を検討するに用いる蛍光色素やラジオアイソトープ代である。
さらに、研究成果を学術論文に報告するための論文校閲料、あるいは、研究成果を国内外の学会にて報告するとともに、情報収集を行うための旅費を計上する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Roasting Enhances the Anti-Cataract Effect of Coffee Beans: Ameliorating Selenite-Induced Cataracts in Rats.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishimori N, Oguchi J, Nakazawa Y, Kobata K, Funakoshi-Tago M, Tamura H.
    • 雑誌名

      Current Eye research

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1080/02713683.2016.1262877

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ビーズミル破砕に伴うピレノキシン点眼製剤の薬物溶解速度および分散安定性の改善2017

    • 著者名/発表者名
      上野 祥奈, 山岡 咲絵, 伊藤 吉將, 小竹 武, 中澤 洋介, 長井 紀章
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The extracellular C-loop domain plays an important role in the cell adhesion function of aquaporin 02017

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Y, Oka M, Funakoshi-Tago M, Tamura H, Takehana M.
    • 雑誌名

      Current Eye research

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1080/02713683.2016.1217547

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of hesperetin on chaperone activity in selenite-induced cataract2016

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Y, Oka M, Tamura H, Takehana M.
    • 雑誌名

      Open Medicine

      巻: 11 ページ: 183-189

    • DOI

      10.1515/med-2016-0035

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of the Inhibitory Effects of Rokumigan and Hachimijiogan on Cataract Formation in a Rat Model ofStreptozotocin-induced Type 1 Diabetes -Effect of Hachimijiogan on Diabetic Cataracts-2016

    • 著者名/発表者名
      Oka M, Nakazawa Y, Hada N, Kimchi F, Matsushima Y, Chiba K, Takehana M.
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society for Cataract Research

      巻: 28 ページ: 97-105

    • DOI

      10.14938/cataract.08-004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 抗悪性腫瘍剤による併発白内障と思われる1例2016

    • 著者名/発表者名
      庄子 英一、小口 潤、中澤 洋介、多胡 めぐみ、田村 悦臣
    • 学会等名
      第55回日本白内障学会総会 / 第42回水晶体研究会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-07-29 – 2016-07-31
  • [学会発表] コーヒーによる白内障抑制効果の検討2016

    • 著者名/発表者名
      田村 悦臣、中澤 洋介、石森 奈奈、小口 潤、多胡 めぐみ
    • 学会等名
      第55回日本白内障学会総会 / 第42回水晶体研究会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-07-29 – 2016-07-31
  • [学会発表] 細胞間接着分子による白内障発症機序2016

    • 著者名/発表者名
      中澤洋介
    • 学会等名
      第55回日本白内障学会総会 / 第42回水晶体研究会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-07-29 – 2016-07-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 正常水晶体に含まれるたんぱく質分解酵素の同定2016

    • 著者名/発表者名
      岡 美佳子、中澤 洋介、竹鼻 眞
    • 学会等名
      第55回日本白内障学会総会 / 第42回水晶体研究会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-07-29 – 2016-07-31
  • [学会発表] 細胞外領域C-loopを介したアクアポリン0の細胞間接着2016

    • 著者名/発表者名
      中澤 洋介、岡 美佳子、多胡 めぐみ、田村 悦臣、竹鼻 眞
    • 学会等名
      第55回日本白内障学会総会 / 第42回水晶体研究会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-07-29 – 2016-07-31
  • [学会発表] 水晶体特異的水チャネルであるアクアポリン0の機能解明と、 それを標的とした新規白内障治療薬の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      中澤洋介
    • 学会等名
      第12回 慶應義塾大学先導研究センター医工薬コモンズ
    • 発表場所
      慶應義塾大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2016-07-06 – 2016-07-06
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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