水チャネルアクアポリン2の細胞内輸送を特異的に制御する蛋白の同定と輸送機序の解明

• Project/Area Number: 16790462
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Kidney internal medicine
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 野田 裕美 東京医科歯科大学, 大学院医歯薬学総合研究科, COE拠点形成特別研究員 (30372436)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2006: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2004: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: アクアポリン / 細胞内輸送 / 腎臓集合管 / 細胞骨格 / 腎性尿崩症 / バゾプレシン / 尿濃縮 / アクチン / PDZ領域

Research Abstract

アクアポリン水チャネルAQP2の細胞内輸送(trafficking)は体内水分量調節の根幹を担い厳密に制御されており、膜蛋白輸送のモデルとして注目されている。前期間までに世界に先駆けて独自のアプローチによりAQP2に直接結合しそのtraffickingを制御する蛋白の同定に成功することができた。一つはGTPase activatingproteinであるSPA-1であり、他方は細胞骨格のアクチンであった。さらにラージスケールでのイムノアフィニティクロマトグラフィを施行した結果、AQP2はSPA-1、アクチンを含めた13種類の蛋白と複合体を形成していることが認められた。同定された蛋白はアクチンダイナミクスを制御する能力を有しており、この複合体がAQP2を動かす直接のメカニズムを担っていることが考えられる。膜蛋白全体においてもGAP蛋白とアクチンが結合するという報告は皆無である。さらには膜蛋白が、その蛋白を運ぶ原動力を発生させていると考えられる複合体と直接結合しているという報告も皆無であり、蛋白輸送の新たなメカニズムを示すものである。さらにこの発見は輸送の直接の機序解明に必要な分子プローブを初めて提供することができたという意味でも重要である。このためこの複合体がAQP2を動かす機序について、in vitroおよびin vivoにおいてさらに詳細な機序の解明を試みている。

Research Products

• [Journal Article] Regulation of aquaporin-2 trafficking and its binding protein complex. (2006)
  • Author(s): Noda Y, Sasaki S.
  • Journal Title: Biochim. Biophys. Acta. 1758 Pages: 1117-1125
• [Journal Article] Splenic artery ligation ameliorates hepatic ischemia and reperfusion injury in rats. (2006)
  • Author(s): Ito K., Ozasa H., Noda Y., Horikawa S.
  • Journal Title: Liver Int. 26 Pages: 254-260
• [Journal Article] 腎性尿崩症 (2006)
  • Author(s): 野田裕美, 堀川三郎, 佐々木成
  • Journal Title: 腎と透析 腎尿路疾患の診療指針 '06 61 Pages: 335-339
• [Journal Article] 水チャネルアクアポリン2の細胞内輸送メカニズム (2006)
  • Author(s): 野田裕美
  • Journal Title: Annual Review腎臓2006 Pages: 25-29
• [Journal Article] Splenic artery ligation ameliorates hepatic ischemia and reperfusion injury in rats. (2006)
  • Author(s): Ito K, Ozasa H, Noda Y, Horikawa S
  • Journal Title: Liver International 26 Pages: 254-260
• [Journal Article] 水チャネルアクアポリン2の細胞内輸送メカニズム (2006)
  • Author(s): 野田裕美
  • Journal Title: Annual Review腎臓 Pages: 25-29
• [Journal Article] Identification of a multiprotein "motor" complex binding to water channel aquaporin-2. (2005)
  • Author(s): Noda Y, Horikawa S, Katayama Y, Sasaki S
  • Journal Title: Biochemical Biophysical Research Communications 330 Pages: 1041-1047
• [Journal Article] Trafficking mechanism of water channel aquaporin-2. (2005)
  • Author(s): Noda Y, Sasaki S
  • Journal Title: Biology of the Cell 97 Pages: 885-892
• [Journal Article] Excitatory actions of motilin on myenteric neurons of the guinea-pig small intestine. (2005)
  • Author(s): Katayama Y, Ooishi K, Hirai K, Homma T, Noda Y
  • Journal Title: Autonomic Neuroscience 118 Pages: 88-92
• [Journal Article] Actions of orexins on individual myenteric neurons of the guinea-pig ileum : orexin A or B? (2005)
  • Author(s): Katayama Y, Hirai K, Homma T, Noda Y, Honda K
  • Journal Title: Neuroreport 16 Pages: 745-749
• [Journal Article] Motilin inhibits ganglionic transmission in the myenteric plexus of the guinea-pig ileum. (2005)
  • Author(s): Katayama Y, Noda_Y, Hirai K, Honda K
  • Journal Title: Neuroscience Research 53 Pages: 156-160
  • NAID: 10017130222
• [Journal Article] アクアポリン2細胞内トラフィッキングの分子機構 (2005)
  • Author(s): 野田裕美
  • Journal Title: 内分泌・糖尿病科 21巻6号 Pages: 576-580
• [Journal Article] Aquaporin-2 trafficking is regulated by PDZ-domain containing protein SPA-1. (2004)
  • Author(s): Yumi Noda, et al.
  • Journal Title: FEBS Letters 568 Pages: 139-145
• [Journal Article] Water channel aquaporin-2 directly binds to actin. (2004)
  • Author(s): Yumi Noda, et al.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 322 Pages: 740-745
• [Journal Article] Molecular mechanism of water channel aquaporin-2 trafficking. (2004)
  • Author(s): Yumi Noda, et al.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences 96 Pages: 249-254
• [Journal Article] 腎性尿崩症 (2004)
  • Author(s): 野田 裕美ら
  • Journal Title: 腎と透析 57 Pages: 512-516