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Unser nephrologisches Forschungslabor

Auf diesen Seiten möchten wir unsere Forschungsschwerpunkte vorstellen.

Im Folgenden stellen wir Ihnen die Forschungsschwerpunkte von Frau Dr. Aparna Renigunta vor.

Dr. Reniguntas C.V. finden Sie hier

Ionenkanal-Forschung

Ionenkanäle sind integrale Membranproteinkomplexe, die den Fluss von Ionen durch Membranen ermöglichen/kontrollieren. In der Niere wird die Durchlässigkeit der Nierentubuli für verschiedene gelöste Stoffe und Wasser, durch ein synchronisiertes Zusammenspiel von einer Reihe von epithelialen Ionenkanälen und Transportern auf Kosten von Energiemolekülen bestimmt (transzellulär). Die Niere nutzt auch die Organellen an den Zell-Zell-Verbindungen für den Ionentransport (parazellulär). Beeinträchtigungen dieser beiden trans-epithelialen Ionentransportmechanismen, führen zu einer Vielzahl von Nierenerkrankungen. Ähnliche Mechanismen sind auch in anderen Epithelien von besonders funktionell verwandten Organen verbreitet. Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf der Erforschung des breiten Spektrums von Ionenkanälen bei Gesundheit, Krankheit und Infektionen.

A) Ionenkanäle und Membranproteine

Vererbte Tubulopathie aufgrund eines gestörten Salz-, Kalzium- und Magnesium- sowie Säure-Basen-Haushalts.

Gefiltertes NaCl wird in den Nephronabschnitten durch ein gut koordiniertes Zusammenspiel von Transportproteinen rückresorbiert. Die Identifizierung der Transportprozesse, an denen diese Proteine beteiligt sind, erleichtert die Aufklärung der seltenen, rezessiv vererbten Salzverlust-Tubulopathien. Trotz verschiedener Fortschritte in der klinischen Genetik, ist ein großer Teil der Patienten mit angeborenen Salzverluststörungen genetisch nicht erklärbar. Daher steht die äußerst interessante Frage im Raum, ob die bereits bekannten Transportsysteme in den TAL-Epithelien tatsächlich vollständig beschrieben sind? Das Hauptaugenmerk meiner Forschung liegt auf dem Verständnis der komplexen molekularen Maschinerie, Dynamik und Funktion der renalen Kir-Kanäle und ihrer Rolle bei renalen Tubulopathien.

In Zusammenarbeit mit der University of Washington (Prof. Jianghui Hou) versuchen wir, die Rolle der Claudine (CLDN) im renalen Salzhaushalt zu verstehen und die genetischen Ursachen der Pathogenese der Familiären Hypercalciurischen Hypomagnesiämie mit Nephrocalcinose (FHHNC) und der Hypercalciurischen Nephrolithiasis (HN) zu entschlüsseln.

B) Virale Ionenkanäle (Viroporine):

Funktionelle Charakterisierung von viralen Proteinen als Viroporine und Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Viroporin und Wirtszelle

Verschiedene Arten von Viren enkodieren Ionenkanäle, die als Viroporine bezeichnet werden und eine wichtige Rolle bei der viralen Infektion und der viralen Pathogenität spielen. In Zusammenarbeit mit der Abteilung für Virologie der JLU (Prof. John Ziebuhr) versuchen wir, Corona-Virus-kodierte Viroporine zu identifizieren und zu charakterisieren. Das Ziel dieser Studie ist es, eine umfassende funktionelle Charakterisierung dieser mutmaßlichen Viroporine und die Identifizierung ihrer zellulären und viralen Interaktionspartner vorzunehmen, dies könnte einen vielversprechenden neuen Ansatzpunkt für die Entwicklung antiviraler Medikamente darstellen. Die Viroporinforschung ist eine neue Ergänzung unseres Spektrums der Ionenkanalforschung. Diese Studien haben in jüngster Zeit durch die pandemische Verbreitung des neuen Corona-Virus SARS-CoV2 an Bedeutung gewonnen.

DFG - GEPRIS -Projekt

Identifizierung und Charakterisierung neuer KCNJ16-interagierender Proteine in der Pathophysiologie des neuen Komplexes KCNJ16-assoziierte hereditäre Nieren-Salzverlust-Tubulopathie. Hier geht es zur Projektbeschreibung.

LOEWE-Gefördertes Projekt- CoroPan

P5: Funktionen und Interaktionen coronaviraler Ionenkanalproteine. Weitere Informationen zu CoroPan haben wir unter  der Projektbeschreibung für Sie zusammengefasst.

Von Behring Röntgen Stiftung- Gefördertes Projekt

Viroporine und Ionenkanäle: Wechselwirkungen von coronaviralen und wirtszellulären Ionenkanälen: Implikationen für die Virusreplikation, Pathogenese und antivirale Wirkstoffentwicklung. Hier geht es zur Projektbeschreibung.

PUBLIKATIONEN

  • Inherited tubulopathies

    Radi A, Nasrah S, Auer M, Renigunta A, Weber S, Seaayfan E, Kömhoff M. MAGED2 Enhances Expression and Function of NCC at the Cell Surface via cAMP Signaling Under Hypoxia. Cells. 2025 Jan 23;14(3):175. PMID: 39936967

    Schlingmann KP, Renigunta A*, Hoorn EJ, Forst AL, Renigunta V, Atanasov V, Mahendran S, Barakat TS, Gillion V, Godefroid N, Brooks AS, Lugtenberg D, Lake J, Debaix H, Rudin C, Knebelmann B, Tellier S, deBaaij JHF, Weber S, Palygin O, Staruschenko A, Kleta R, Houillier P, Bockenhauer D, Devuyst O, Vargas-Poussou R, Warth R, Zdebik AA, Konrad M. Defects in KCNJ16 cause a novel tubulopathy with hypokalemia, salt wasting, disturbed acid-base homeostasis and sensorineural deafness. J Am Soc Nephrol. 2021 Jun 1;32(6):1498-1512. PMID: 33811157 (* shared first author)

    Hou J, Renigunta V, Nie M, Sunq A, Himmerkus N, Quintanova C, Bleich M, Renigunta A, Wolf MTF. Phosphorylated claudin-16 interacts with Trpv5 and regulates transcellular calcium transport in the kidney. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Sep 17;116(38):19176-19186. PMID: 31488724.

    Gong Y, Renigunta V, Zhou Y, Sunq A, Wang J, Yang J, Renigunta A, Baker LA, Hou J. Biochemical and biophysical analyses of tight junction permeability made of claudin-16 and claudin-19 dimerization. Mol Biol Cell. 2015 Dec 1;26(24):4333-46. PMID: 26446843.

    Gong Y, Renigunta V, Himmerkus N, Zhang J, Renigunta A, Bleich M, Hou J. Claudin-14 regulates renal Ca⁺⁺ transport in response to CaSR signalling via a novel microRNA pathway. EMBO J. 2012 Apr 18;31(8):1999-2012.xPMID: 22373575.

    Renigunta A*, Renigunta V, Saritas T, Decher N, Mutig K, Waldegger S. Tamm-Horsfall glycoprotein interacts with renal outer medullary potassium channel ROMK2 and regulates its function. J Biol Chem. 2011;286(3):2224-35. PMID: 21081491 (* Corresponding author)

    Renigunta A, Mutig K, Rottermann K, Schlichthörl G, Preisig-Müller R, Daut J, Waldegger S, Renigunta V. The glycolytic enzymes glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase and enolase interact with the renal epithelial K+ channel ROMK2 and regulate its function. Cell Physiol Biochem. 2011;28(4):663-72. PMID: 22178878

    Hou J, Renigunta A, Yang J, Waldegger S. Claudin-4 forms paracellular chloride channel in the kidney and requires claudin-8 for tight junction localization. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Oct 19;107(42):18010-5. PMID: 20921420. 

    Hou J, Renigunta A, Gomes AS, Hou M, Paul DL, Waldegger S, Goodenough DA. Claudin-16 and claudin-19 interaction is required for their assembly into tight junctions and for renal reabsorption of magnesium. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Sep 8;106(36):15350-5. PMID: 19706394.

    Hou J*, Renigunta A*, Konrad M, Gomes AS, Schneeberger EE, Paul DL, Waldegger S, Goodenough DA. Claudin-16 and claudin-19 interact and form a cation-selective tight junction complex. J Clin Invest. 2008 Feb;118(2):619-28. PMID: 18188451. (*contributed equally)

    Konrad M, Hou J, Weber S, Dötsch J, Kari JA, Seeman T, Kuwertz-Bröking E, Peco-Antic A, Tasic V, Dittrich K, Alshaya HO, von Vigier RO, Gallati S, Goodenough DA, Schaller A. CLDN16 genotype predicts renal decline in familial hypomagnesemia with hypercalciuria and nephrocalcinosis. J Am Soc Nephrol. 2008; 19(1):171-81. PMID: 18003771

    Peters M, Ermert S, Jeck N, Derst C, Pechmann U, Weber S, Schlingmann KP, Seyberth HW, Waldegger S, Konrad M. Classification and rescue of ROMK mutations underlying hyperprostaglandin E syndrome/antenatal Bartter syndrome. Kidney Int. 2003 Sep;64(3):923-32. PMID: 12911542

    Weber S, Schneider L, Peters M, Misselwitz J, Rönnefarth G, Böswald M, Bonzel KE, Seeman T, Suláková T, Kuwertz-Bröking E, Gregoric A, Palcoux JB, Tasic V, Manz F, Schärer K, Seyberth HW, Konrad M. Novel paracellin-1 mutations in 25 families with familial hypomagnesemia with hypercalciuria and nephrocalcinosis. J Am Soc Nephrol. 2001; 12(9):1872-81. PMID: 11518780.

  • Viroporins and Membraneproteins

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