チャネロパシーによるカルシウム制御破綻とポドサイト機能連関

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06872
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 森 誠之 産業医科大学, 医学部, 教授 (80342640)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: チャネロパシー / カルシウム依存的不活性化：CDI / TRPC6 / Calmodulin / ポドサイト / 巣状分節性糸球体硬化症 / 電気生理 / 機能構造相関

研究実績の概要

チャネロパシーとはイオンチャネルが原因で病態に関わるものをいう。腎病変の一つである 巣状糸球体硬化症（Focal segmental glomerulosclerosis：FSGS）の発症メカニズムにおいてTRPC6チャネルについて研究を行った。
TRPC6にはCa2+依存的不活性化（Ca2+-dependent inactivation：CDI）と呼ばれる機構があり、これにより強力に不に制御される。今回その分子的基盤を得、CalmodulinのBridge様結合、並びにCoiled-coilドメインの重要性を明らかにした。更にCDIの破綻がポドサイト（腎糸球体上皮細胞）の細胞骨格形成異常につながることを初めて確認した(Polat and Uno et al, 2019, JASN)。最終年度ではFSGSで確認されているTRPC6の変異のうち、新たに日本人患者で同定されたR175Wを中心に解析を行った(山田ら、日本小児腎臓学会雑誌, 2019, 32, p37-42）。このR175Wの変異体を作成しHEK細胞にて発現し電気生理学的に解析すると、顕著な不活性化過程の遅延を認めた。R175は別途グルタミン（Q）に変化したFSGS変異が報告されていた（Nephrol Dial Transplant.,2013 28,p1830-8)。R175Qに関して同様な手法により解析したところ、やはり不活性化の遅延を認めた。しかし、R175Wで観察されるほどの顕著な電流の遅延は確認できなかった。R175QにおけるFSGSの発症年齢は27歳と成人してからであり、R175Wと比べ発症時期が遅い。このことから、TRPC6におけるCDIの破綻がFSGSの原因となるだけでなく、その発症年齢にも関わる可能性を示唆する結果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Ryanodine receptor mutations (G4946E and I4790K) differentially responsible for diamide insecticide resistance in diamondback moth, Plutella xylostella L. (2020)
  • 著者名/発表者名: Jouraku A, Kuwazaki S, Miyamoto K, Uchiyama M, Kurokawa T, Mori E, Mori MX, Mori Y, Sonoda S.
  • 雑誌名: Insect Biochem Mol Biol. 巻: 118 ページ: 103308
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2019.103308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variants That Affect Function of Calcium Channel TRPV6 Are Associated With Early-Onset Chronic Pancreatitis (2020)
  • 著者名/発表者名: Masamune A, Kotani H, Sorgel FL, Chen JM, Hamada S, Sakaguchi R, Masson E, Nakano E, Kakuta Y, Niihori T, Funayama R, Shirota M, Hirano T, Kawamoto T, Hosokoshi A, Kume K, Unger L, Ewers M, Laumen H, Bugert P, Mori MX, Tsvilovskyy V
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 6 ページ: 1626-1641
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2020.01.005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Engineering an enhanced voltage-sensing phosphatase. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawanabe A, Mizutani N, Polat OK, Yonezawa T, Kawai T, Mori MX, Okamura Y.
  • 雑誌名: J Gen Physiol. 巻: 5 ページ: e201912491
  • DOI: 10.1085/jgp.201912491
  • 査読あり
• [学会発表] Ankyrin-repeat domain mutations of TRPC6 channels impair Ca2+-dependent inactiovation (2021)
  • 著者名/発表者名: 岡田亮、Onur K Polat, 鈴木彩日、大村紗代、森誠之
  • 学会等名: 第93回日本生化学会
• [学会発表] Ankyrin Repeat domain mutations found in FSGS patients lead to delay the Ca2+-dependent inactivation of TRPC6 channels (2021)
  • 著者名/発表者名: Tasuya Komaki, Ryo Okada,Onur K Polat, Takanori Kihara, Masayuki X. Mori
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会
• [学会発表] 非選択的カチオンチャネルTRPC6の機能解析と腎疾患発症年齢の関係 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岡田亮、小牧竜也、Onur K Polat、 小林英幸、木原隆典、森誠之
  • 学会等名: 第94回日本薬理学会
• [備考] 腎病変「巣状糸球体硬化症」の発症メカニズム
  • URL: https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2019-07-10
• [備考] 生体物質化学 研究業績
  • URL: https://www.uoeh-u.ac.jp/medicine/kagaku/gyoseki.html
• [産業財産権] 巣状分節性糸球体硬化症の発症時期を推定する方法 (2021)
  • 発明者名: 森誠之、岡田亮、小牧竜也
  • 権利者名: 森誠之、岡田亮、小牧竜也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2021-034787