2006 Fiscal Year Annual Research Report
アクアポリン-2水チャネルの転写調節と細胞内トラフィッキングの特異性
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17590841
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
石川 三衛 自治医科大学, 医学部, 教授 (70112620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
為本 浩至 自治医科大学, 医学部, 講師 (90292630)
船山 大 自治医科大学, 医学部, 助手 (40296116)
斎藤 孝子 自治医科大学, 医学部, 研究員 (90296103)
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| Keywords | バソプレッシン / アクアポリン-2 / 浸透圧 / 転写調節 / プロモーター活性 / 水利尿不全 |
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| Research Abstract |
In vitroとin vivoの2系でアクアポリン-2(AQp-2)調節を検討した。(1)in vitroでは、AQP-2 promoterを用いて浸透圧反応部位の存在を明らかにした。AQP-2の5'上流域(-10.5kbまで)の解析で、高浸透圧反応部位がtonicity-response enhancer(TonE)(-570〜-60bp)とこれとは構i造の異なる未知の部位(-6.1〜-4.3kb)にあることを示した。これらの浸透圧反応部位はアルギニンバソプレシン(AVP)と独立してAQP-2の転写調節に関与している。
本年度の研究では,低浸透圧培地がAQPc-2 promoter活性に直接影響するかを検討した。マウスAQP-2遺伝子5'上流-1.1kb遺伝子(-1.1AQP2)、-6.1kb遺伝子(-6.1AQP2)および-0.36kb遺伝子(-0.36AQP2)をPGL3 basic vectorのルシフェラーゼ(LUC)遺伝子上流に組み込み,AQP-2遺伝子とともにmIMCD_3細胞に共発現した。低浸透圧培地(225mmol/kg)に細胞を艀置して、LUC活性を測定した。-1.1AQP2とAQP-2遺伝子を共発現したmIMCD_3細胞では,低浸透圧培地に艀置してもLUC活性は対照浸透圧培地(300mmol/kg)と差違が認められなかった。5μM dibutyryl cAMP(DB(AMP)で24時間処置すると,LUC活性は対照培地では225.4±16.5%増加したが,低浸透圧培地では127.4±7.5%にとどまり有意に減弱した。また低浸透圧培地(225mmol/kg)に過剰の尿素を加えて等張とした培地でも5μM DBcAMPによるLUC活性の増加はみられなかった。同様の成績は,-6.1AQP2とAQP-2の共発現した細胞でも認められた。一方,TonEを含まない-0.36AQP2では、5μM DBcAMPによるLUC活性の増加は低浸透圧培地下でも抑えられなかった。これらの成績から,AQP-2遺伝子5'上流に存在するTonEは浸透圧反応部位として、高・低浸透圧を感受してAQP-2発現に関わることが示唆された。低浸透圧下でみられるcAMPに対するAQP-2 promoter活性の減弱は、in vivoで示唆されたAVP過剰状態でのAVP escape現象の発現に関係することが想定される。
(2)in vivoでは、糖質コルチコイド欠乏モデルを若年(6週齢)と高齢(52週齢)ラットに作製し水利尿不全を検討した。水利尿不全はいずれのラットでもみられたが、高齢ラットで著しかった。血漿AVP濃度は糖質コルチコイド欠乏ラットで抑制されず,これに反応して腎内AQP-2 mRNA、蛋白発現は亢進していた。この変化は水負荷後顕性化するが、とくに高齢ラットに著明に認められた。加齢にともないAQP-2の発現は低下するが,糖質コルチコイド欠乏の病態ではAVP分泌亢進に反応してAQP-2発現のupregulationは加齢ラットでむしろ増強するものと考えられた。
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