【研究分野】腎臓内科学

【研究領域課題番号】16K15465 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

D-アミノ酸 / D-セリン / 尿細管上皮細胞 / 尿細管老化 / SASP / アポトーシス / 細胞周期停止 / 慢性腎臓病 / 近位尿細管上皮細胞 / 尿細管間質障害 / 腎臓老化 / 腎臓病態生理 / 小胞体ストレス / 蛋白質恒常性

【研究成果の概要】

我々はCKD患者の尿中・血中D-アミノ酸を測定する中、腎機能低下に伴うD-セリンの体内蓄積を見いだし、本研究ではヒト近位尿細管上皮細胞に対するD-セリンの病態生理学的活性を検討した。D-セリン刺激尿細管細胞はL-セリンに比し、細胞死亢進や細胞周期停止を呈した。重要なことにD-セリンは尿細管の細胞老化マーカーやSASP, 特に炎症系サイトカイン産生を上昇させた。その分子機序として、尿細管細胞内D-/L-セリン比率の上昇がアミノ酸枯渇シグナル誘導性細胞死（GCN2-ATF4-CHOP経路の活性化）を惹起した。
以上、D-セリンはアミノ酸代謝系を破綻させて尿細管老化を促す新規尿毒症物質と考えられる。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)

【研究分野】ネオ・ジェロントロジー

【研究領域課題番号】15KT0088 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ポドサイト / SIRT1 / アセチル化 / cortactin / アクチン細胞骨格 / 糸球体濾過量 / 腎臓老化 / アクチン重合 / アセチル化蛋白 / 糸球体腎炎 / 蛋白尿 / 近位尿細管上皮細胞 / 尿毒素 / D-アミノ酸 / D-セリン / アポトーシス / 細胞周期停止 / SASP / 小胞体ストレス / microRNA / 尿細管上皮細胞 / エピゲノム / microRNA 205 / 酸化ストレス / 低酸素

【研究成果の概要】

小胞体ストレス制御microRNAに関するこれまでの研究を基盤に、腎臓老化における長寿遺伝子SIRT1（ヒストン脱アセチル化酵素）のepigeneticsに関する解析を行った。腎臓老化は糸球体濾過量（GFR）低下を伴うので、糸球体足細胞特異的SIRT1欠損よるGFR低下（老化）を評価したところ、SIRT1欠損は障害時（酸化ストレス）のアクチン細胞骨格の破綻、足細胞の形態・機能低下を増悪させた。
その機序として、SIRT1はcortactin（アクチン結合細胞骨格関連因子）を核内で脱アセチル化し、細胞への質局在を高め、アクチン細胞骨格の安定に寄与することを見いだした。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】生物分子科学

【研究領域課題番号】24310160 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋シアノバクテリア / ビセリングビアサイド / リポペプチド / 構造決定 / 全合成 / アポトーシス / 生物活性物質 / 化学合成 / 作用機構 / 結晶構造 / 腫瘍細胞増殖阻害 / トムルリン / 小胞体ストレス / クラハイン / ビセブロモアミド / 標的生体分子探索 / ビセリンビオライドA

【研究成果の概要】

沖縄県および鹿児島県奄美地方で採集した海洋シアノバクテリアから、ビセリングビオライドＡおよびＢ、クラハインなど多くの新規生物活性物質を発見した。さらに、それらが腫瘍細胞に小胞体ストレスに基づくアポトーシス（プログラムされた細胞死）を誘導することを明らかにした。さらに、ビセリングビアサイド類と標的生体分子である小胞体カルシウムポンプSERCAとの複合体の結晶構造解析を行い、既存の阻害剤とは異なるユニークな結合様式を明らかにした。また、ビセリングビオライドＡおよびＢの化学合成を達成した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)

【研究分野】腎臓内科学

【研究領域課題番号】21591020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腎臓学 / 糸球体足細胞 / 小胞体ストレス / 蛋白尿 / アポトーシス / 分子シャペロン / 低酸素 / グルコース / 虚血再灌流モデル

【研究成果の概要】

本研究では糸球体足細胞の傷害機序として小胞体ストレスの関与を検討した。種々の代謝に関する刺激の中で、特に低酸素負荷に対して培養糸球体足細胞の小胞体ストレス応答が著しく、そのうちCHOPが最終的に関与するアポトーシス誘導経路においてBcl-2ファミリー蛋白等の様々な分子が複雑に関与していた。関連して、カルボニル化合物が直接的に足細胞を傷害することも見出され、低酸素・小胞体ストレス・カルボニルストレスが互いに関連しながら足細胞を傷害する可能性が示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】食品科学

【研究領域課題番号】20780090 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アクアポリン / 水チャネル / 嚢胞症 / 組織化学 / 小胞体ストレス / 細胞増殖 / アポトーシス / AQP11

【研究成果の概要】

細胞内局在型水チャネルであるアクアポリン11(AQP11)遺伝子の欠損マウスの腎臓、胃、小腸、肝臓、脾臓の表現型の解析を行った。その結果、AQP11欠損マウスでは腎臓における嚢胞形成以外には顕著な形態変化が無いことが明らかになった。AQP11欠損マウスの嚢胞形成時の腎臓においては発現遺伝子の約20%に発現量変化が起こっていることを明らかにし、さらに、その遺伝子プロファイル解析から嚢胞形成の機構を解明した。これらの解析から、AQP11の生理機能の一端を明らかにした。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2008 - 2009

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】神経内科学

【研究領域課題番号】18590955 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

小胞体ストレス / スタニオカルチン2 / アポトーシス / ノックアウトマウス / 老化 / アポトーシスソ

【研究成果の概要】

小胞体ストレス誘導遺伝子、スタニオカルチン2(STC2)作用を個体レベルで検討し、病態、特に老化での役割を明らかにするSTC2遺伝子改変マウスを作成し解析した。老化モデルKlothoマウスとの交配したところ、STC2ノックアウトによりKlohtoマウスの重要な表現型の一つである骨軟化症を軽減していた。STC2の重要な機能として骨代謝への作用がin vivoのレベルで示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2006 - 2009

【配分額】4,450千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 750千円)

【研究分野】機能系基礎歯科学

【研究領域課題番号】13671933 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アポトーシス / 細胞死 / 神経変性疾患 / ASK1 / MAPキナーゼ / 小胞体ストレス

【研究成果の概要】

細胞が正常に機能していく上で、遺伝情報に従って合成されたタンパク質が正しい高次構造を持つこと(folding:フォールディング)は必要不可欠である。しかしながら、細胞内で合成されたタンパク質のほとんどはいわゆる「不良品」であるといわれていると共に、細胞外的ストレスによってこの「異常タンパク質:unfolded protein」はさらに小胞体内腔に蓄積することとなり、細胞にとっては正常な機能獲得の妨げとなる。本研究では、ストレスシグナルの一つとして近年注目されている、小胞体ストレスによる細胞死の分子メカニズムを明らかにするため、これらのシグナル伝達経路における下流の標的遺伝子の同定を中心に研究をおこなうと同時に、小胞体ストレスという局面に着目した、細胞の生と死のメカニズムならびに分化・再生機構の分子メカニズムを明らかにした。すなわち、小胞体ストレスを介した細胞死の病態モデルとしてポリグルタミン病についての解析を行い、ASK1がこの疾患の神経変性をメディエートするタンパク質の一つであることを初代培養細胞系を用いて明らかにするとともに、実際に疾患患者の脳においてASK1が活性化されていることなどを示してきた。さらに、これらの結果を個体レベルで確認するため脳の部位特異的にポリグルタミンを発現させるトランスジェニックマウスを作成し、ASK1ノックアウトマウスとの交配によりどのような表現型が得られるかを解析し、ASK1が神経変性疾患に必須の分子であることを証明しこれらの結果を論文に発表した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2001 - 2002

【配分額】3,100千円 (直接経費: 3,100千円)