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病態時における外分泌腺型水チャネル、AQP5の発現と機能調節の分子機構

Research Project

Project/Area Number 23592736
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Functional basic dentistry
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

細井 和雄  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (10049413)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 赤松 徹也  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (80294700)
長谷川 敬展  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (50447273)
Project Period (FY) 2011
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsアクアポリン5 / 唾液腺 / LPS / 遺伝子変異 / 鼓索神経切除
Research Abstract

私たちは、唾液腺や涙腺などの外分泌腺ならびに肺における外分泌腺型水チャネル、AQP5の発現制御、機能制御を分子生物学的に調べ、その生理・生化学的機能を明らかにすることを研究目的としている。本研究では、特に遺伝子異常、炎症、内毒素、神経系の障害などのAQP5に対する生理学的病理学的影響を明らかにする。これまでにラットにおいて^<103>Gly>^<103>Asp遺伝子異常を見出した。この変異は水の通過経路から遠隔部にある第3膜貫通領域に存在し、Xenopus oocyteによる水透過アッセイでは変異は水透過活性には影響は認められなかった。しかし、変異分子は腺腔膜における発現は著しく低下し、細胞内のリソゾームへ取り込まれていることがLamp2やカテプシンDとの二重染色により明らかになった。疎水性アミノ酸であるGlyが著しく親水性のアミノ酸であるAspに置き換わったためその影響によると考えられた。他方、内毒素LPSは耳下腺のAQP5をダウンレギュレーションし、唾液の分泌を低下させることを見出した。そのメカニズムを調べ、TLR4を介したLPSのシグナリングの結果、活性化されるp-c-Fos,p-c-Jun、およびNF-κBの3種の転写因子が複合体を形成し、AQP5プロモーター領域に存在する2種のNF-κB応答エレメントに結合し、AQP5 mRNA合成のダウンレギュレーションを起こすことを明らかにした。この生理的意義について、現在さらに考察を行っている。最後に、顎下腺を支配している鼓索神経の切除(CTD)によって、mRNAレベルに影響することなく膜分画中のAQP5蛋白質レベルが減少することを以前に見出していたが、今回、CTDによってAQP5のオートファゴソーム及びリソゾームへの輸送がシーケンシャルに起こりこの水チャネルの代謝亢進が起こることを明らかにした。なお、CTDが特に唾液腺のアポトーシスを誘導することはなかった。

Report

(1 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Novel Phosphorylation of aquaporin-5 at its threonine 259 through cAMP signaling in salivary gland cells2011

    • Author(s)
      Hasegawa T, et al
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      Volume: 301(3) Issue: 3 Pages: C667-C678

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00058.2011

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Induction of Sca-1 in the duct cells of the mouse submandibular gland by obstruction of the main excretory duct2011

    • Author(s)
      Nunuk Purwanti, et al
    • Journal Title

      Journal of Oral Pathology & Medicine

      Volume: 40(8) Issue: 8 Pages: 651-658

    • DOI

      10.1111/j.1600-0714.2011.01011.x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Induction of Sca-1 via activation of STAT3 system in the duct cells of the mouse submandibular gland by ligation of main excretory duct2011

    • Author(s)
      Purwanti N, et al
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      Volume: 301 Issue: 5 Pages: G814-G824

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00408.2010

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lipopolysaccharide-mediated induction of calprotectin in the submandibular and parotid glands of mice2011

    • Author(s)
      Javkhlan P, et al
    • Journal Title

      Inflammation

      Volume: 34(6) Issue: 6 Pages: 668-680

    • DOI

      10.1007/s10753-010-9277-1

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] アクアポリン5自然発生遺伝子変異の水チャネル機能に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      Hosoi K
    • Journal Title

      四国歯学会雑誌

      Volume: 24(2) Pages: 51-57

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 唾液腺細胞におけるアクアポリン5の翻訳後修飾2011

    • Author(s)
      長谷川敬展
    • Organizer
      第53回歯科基礎医学会サテライトシンポジウム11「唾液腺談話会」
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜)
    • Year and Date
      2011-09-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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