【研究領域課題番号】21K06167 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GPCR / 血管内皮 / 腎臓 / 糸球体 / 受容体 / 血管 / 細胞内情報伝達

【研究成果の概要】

①糸球体血管内皮細胞におけるADGRF5の細胞内シグナル伝達機構について明らかにするため、正常およびADGRF5ノックアウトマウス（以後、KOマウスと呼ぶ）から単離した糸球体および糸球体血管内皮細胞におけるKLF2、KLF4、eNOSの遺伝子発現量について定量PCR解析を行った。その結果、いずれの場合においても遺伝子発現量がKOマウスで上昇することを認めた。タンパク質レベルでもeNOSの発現量増加は確認できたが、eNOSのリン酸化レベルは変化が認められなかった。このことから、KOマウスではKLF2/4を発現誘導するシグナル経路が活性化していることが示唆された。またKOマウスではeNOSのリン酸化レベルが低下し、それを補うためにKLF2/4を介してeNOSの発現を上昇している可能性も考えられる。
②KOマウスの糸球体濾過機能異常のメカニズムを解明するために、血管内皮細胞表面に局在しタンパク質透過性を制御する分子の遺伝子発現について解析した。その結果、KOマウスにおけるグリコカリックス成分の遺伝子の発現量が顕著に減少していることを確認した。グリコカリックスの異常はタンパク尿を引き起こすことが報告されていることから、グリコカリックス成分の発現低下がのKOマウスにおけるタンパク尿の発症に寄与する可能性が示唆された。
③ADGRF5のリガンドとして新規ホルモン分子であるFNDC4を同定した。FNDC4は肝臓から分泌され、脂肪細胞のADGRF5に作用することでインスリン感受性を上昇させる効果があることを明らかにした。また、脂肪細胞においてFNDC4はADGRF5依存的に細胞内cAMP濃度の上昇を引き起こすことを認めた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】16K07344 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受容体 / 血管内皮細胞 / 腎蔵 / シグナル伝達 / 糸球体 / 細胞内情報伝達 / ノックアウトマウス / 血管内皮 / 細胞・組織

【研究成果の概要】

本研究では,まず,Gpr116が腎糸球体の血管内皮細胞に局在することを免疫電顕で明らかにした。次に，正常マウスとGpr116欠損マウスの糸球体血管内皮細胞の遺伝子比較解析を行い，Gpr116欠損によって変動する遺伝子を同定した。また，Gpr116の細胞内シグナル伝達経路については，Gpr116の過剰発現によって活性化状態に変化する細胞内シグナル伝達分子の候補の絞り込みができた。さらに，Gpr116安定発現細胞株を用いてせん断ずり応力（shear stress）への応答性について検討したところ，流れ刺激によってわずかであるが応答を示すことを見出した。

【研究の社会的意義】

腎炎や腎不全に有効な治療法が確立しておらず，年々透析患者数が増加する傾向にあって患者の医療費負担や国の財政圧迫が国内外問わず問題視されている。その為，糸球体濾過障壁の形成維持機構の解明が急務となっている。本研究は，糸球体血管内皮における情報伝達とその作用という新しい切り口から 濾過障壁の恒常性維持機構の解明に挑戦する点が特色であり，今まで不明な点が多かった糸球体内皮細胞の特性を明らかにするばかりでなく，腎疾患の病態の基礎・臨床研究の進展に貢献できる点で意義深い。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】神経・筋肉生理学

【研究領域課題番号】19300142 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受容体・細胞内シグナル伝達 / 細胞内情報伝達 / シナプス / 骨格筋 / アセチルコリン / 受容体 / チロシンキナーゼ / 運動神経 / 神経筋接合部

【研究成果の概要】

神経筋シナプス形成に必須であるDok-7/MuSK シグナルの分子メカニズムの解明ため、Dok-7 およびMuSK と相互作用する未知の分子群の同定を試みた結果、Dok-7とMuSK に相互作用する分子として、それぞれCrkII とLrp4 を同定した。また、Dok-7 トランスジェニックマウスの解析およびin vitro 実験系を利用して、不明であったDok-7 によるMuSK 活性化機構の一端を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】生理学一般

【研究領域課題番号】10897002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

イオンチャネル / トランスポーター / 受容体 / 細胞内情報伝達 / チャネルゲート

【研究成果の概要】

イオンチャネルは生体膜を貫通するタンパク質で、生物の細胞に広く分布し細胞内と細胞外との間で物質の輸送を担い細胞内環境の恒常性の維持に関わる重要な分子である。
近年の研究からイオンチャネル、トランスポーター及び受容体については機構上の相互作用が認められたのみならず、細胞内情報伝達系の共通性も認められるに至った。この企画は各種の細胞においてこれらの問題点を共有する研究者が一堂に会し情報を交換するためのものである。取り扱われた細胞は心筋細胞・各種神経細胞を中心とし血管平滑筋及び内皮細胞にまでおよぶ広範囲なもので、研究課題としては細胞内情報伝達機構と、チャネルゲートの調節機構及び細胞の分化調節機構が話し合われた。
得られた主な成果を取り上げると 1.心筋のL型Ca^<2+>チャネルにおいて、Mg^<2+>の関与する新たな制御系の発見があった。2.心筋細胞で、Na^+-K^+ポンプ機構とNa^+-Ca^+交換機構の相互作用を測定し全細胞体積の制御の1/7がNa^+拡散により制御されていることを明らかにした 3.膵臓のβ細胞からのインスリン分泌にはピルビン酸を経由する系以外にミトコンドリア膜を介するNADHの輸送系も関与することが判った。 4.腹膜小動脈では、AchによりCa^<2+>依存性K^+チャネルが活性化され血管内皮細胞膜は過分極するが、血管平滑筋は血管内皮細胞と平滑筋細胞間のギャップ結合を通して過分極されるらしいことがわかった。
これらの成果を基に、将来のイオンチャネル異常による病態時への対応及び薬物治療の可能性も討議された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1998

【配分額】3,100千円 (直接経費: 3,100千円)

【研究分野】血液内科学

【研究領域課題番号】63440044 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

顆粒球コロニ-刺激因子 / 顆粒球コロニ-刺激因子受容体 / 骨髄性白血病 / 細胞内シグナル伝達系 / 細胞内情報伝達 / ミエロペルオキシタ-ゼ / アルカリフォスファタ-ゼ / 顆粒球 / コロニー刺激因子 / 白血病 / 成熟停止 / 受容体 / アルカリフォスファターゼ

【研究成果の概要】

GーCSFは顆粒球に特異な生理活性物質として知られ、その分化・増殖・産生を促進する。一方急性白血病細胞の本熊は成熟停止機構にあると考えられている。従ってこの異常な白血病細胞の機構の本態にせまるには、GーCSFを用いて検計することが不可欠である。この観点より先ず各種白血病を用いてin vitro,in vivoにおけるGーCSFに対する反応性を検討したところ、骨髄性白血病の多くで増殖が促進されることを明らかにすることができた。この結果に基づいて(1)GーCSFリセプタ-(R)の精製、遺伝子クロ-ニングと白血病における性状、(2)GーCSF反応性白血病細胞におけるシグナル伝達系の解析、ならびに(3
顆粒球系細胞特異的タンパク質の解析といった方向性からの白血病に対するアプロ-チを試みた。(1)に関してはヒト白血病細胞株KG-1を用い、その膜分画よりG-CSFアフニティカラムにて分子量的15KdのG-CSFRを精製した。しかし、この段階で長田博士らのG-CSFR cDNAクロ-ン化の報告があった為、その後共同研究を行い、各種白血病細胞におけるG-CSFR mRNA発現解析を行った。これによると上述のG-CSFに対する反応性の結果と概ね一攷していた。(2)に関してはG-CSFがG-CSFRと結合後、GTP結合タンパク/アデニレ-トシクラ-ゼ系の活性化と、それに続くマウス白血病NFS60において細胞内cAMP濃度上昇、さらには細胞内Ca^<2+>濃度の上昇とプロテインキナ-ゼCの活性化が起こることを明らかにした。(3)に関しては、G-CSF処理前後の白血病細胞からcDNAライブラリ-を作製し、subtraction法ならびにdifferentialhybridization法にてスクリ-ニングし、G-CSF反応性白血病細胞おける増殖ならびに成熟停止関連物質cdNAのクロ-ン化を行っている。またALP,MPOhck,c-mycなどの顆粒球系成熱マ-カ-遺伝子に関してはノザン法にて、GーCSF処理のよりALP,hckmRNAの増加、MPO,cーmycmRNAの低下をみとめた。以上、本研究の成果は白血病の病態解明さらには新たな治療法の開発につながるものと考えられる。

【研究種目】一般研究(A)

【研究期間】1988 - 1990

【配分額】14,100千円 (直接経費: 14,100千円)