アンカリングプロテインに制御されたA-キナーゼによるイオン輸送担体の機能調節

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671851
• Research Institution: Meikai University
• Principal Investigator: 栗原 琴二 明海大学, 歯学部, 助手 (10170086)
• Keywords: Na^+K^+-ATPase / リン酸化 / Na^+, K^+-2Cl^-cortransporter / A-キナーゼ / イオン輸送 / アンカリングプロテイン / 耳下腺 / 腺房細胞

Research Abstract

ラット耳下腺から得た遊離細胞を放射性無機リンで標識後,イソプロテレノール刺激するとNa^+-K^+-2Cl^-cotransporter、のN-末端がリン酸化され,Na^+,K^+,2Cl^-の共輸送の促進およびブメタナイドの結合量が増加することを報告した(Kurihara et al., Am. J. Physoil. 277 (Cell Physiol. 46):C1184-C1193,1999)。さらに,Na^+-K^+-2Cl^-cotransporterの機能調節に関与するリン酸化機構を詳細に検討した。
耳下腺から精製した基底側膜に[γ-^<32>P]を添加しin vitroの系でリン酸化すると,アンカリングプロティンによって膜に固定された内因性のキナーゼによってNa^+-K^+-2Cl^-cotransporterを含む種々の膜蛋白質がリン酸化された。さらにPKAの触媒サブユニット存在下でリン酸化を行うと,添加したPKAに依存してNa^+-K^+-2Cl^-cotransporterのリン酸化は促進された.しかしながら,PKAによるリン酸化後イオンの共輸送およびブメタナイドの結合量は変化しなかった。in vitroの系から得た[32^P]Na^+-K^+-2Cl^-cotransporterのフォスホペプチドマップを行うと,機能調節に関与するN-末端部分のリン酸化は全く認められなかった。したがって,PKAによって直接リン酸化されるリン酸化部分は機能に関与しないことが示唆される、一方,遊離細胞をジギトニンでパーメアビライズした遊離細胞にcAMPを添加し,受容体を介せず直接PKAを活性化すると,機能調節に関与するN-末端のリン酸化が認められた。
以上の結果より,Na^+-K^+-2Cl^-cotransporterの機能調節に関与するリン酸化部位はPKAによって直接リン酸化されるのではなく,さらにPKA依存性のリン酸化カスケードが関与することを明らかにした。その内容がAm. J. Physiol. (Cell Physiol.) (in press)に掲載される。

Research Products

• [Publications] Kurihara K. et al.: "Phosphorylation of the salivary Na^+-K^+-2Cl^-cotransporter"American Journal of Physiology. (in press). (2002)
• [Publications] 栗原琴二, 他: "Aキナーゼアンカリングプロテイン,AKAP-150によって膜に結合されたAキナーゼによるNa^+,K^+-ATaseのリン酸化"日本唾液腺学会誌. 42. 60-62 (2001)