2006 Fiscal Year Annual Research Report
水輸送を担うアクアポリン水チャネルの機能と制御機構
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17GS0312
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
佐々木 成 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60170677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石橋 賢一 国立病院機構千葉東病院, 臨床研究センター, 部長 (80223022)
内田 信一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教授 (50262184)
野田 裕美 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, COE拠点形成特別研究員 (30372436)
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| Keywords | 水チャネル / アクアポリン / チャネル / 水輸送 / グリセロール / 膜蛋白質 |
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| Research Abstract |
1.2次元結晶の電子顕微鏡解析により、AQP4の2種類のスプライスバリアントの内、短い方が細胞膜で同種のものから成る碁盤の目様の集積を形成し(orthogonal array)、さらに向かい合うAQP4同士も短い細胞外ループで結合することを示した。この結合が細胞同士の接着に働き、脳での血流調節などに働く可能性が示唆された。
2.AQP11を昆虫細胞で大量発現させリポゾームに構築すると水透過性が認められた。酵母での発現でも同様の水透過性が認められ、AQP11は細胞内小胞で水チャネルとして働くことが分かった。
3.AQP11のノックアウトで生じる近位尿細管由来の多発性嚢胞腎の原因については、ERストレス、それに続くアポトーシスが関与していることがマイクロアレイや組織染色で明らかになった。また嚢胞形成がrapamycinで抑えられることも明らかになった。
4.優性遺伝形式の腎性尿崩症を引きおこすAQP2変異体を発現するノックインマウスでの解析で、変異AQP2蛋白は側底膜にミスソーテングされ、さらにドミンナントネガテブ効果を示すことも判明した。このマウスを疾患モデルとして使用し、治療薬の検索を行いphosphodiesterase IV阻害薬が有望であることを見つけた。
5.AQP7ノックアウトマウスの解析では、AQP7は精巣に豊富に発現するが、精子機能や精巣の形態に影響を与えないことを示した。
6.AQP2とは生体内で同じ集合管細胞に存在し、反対側の基底側に存在するAQP3について、MDCK細胞系にてN末端内の局在シグナルを同定した。
7.同定したAQP2結合蛋白の内、actinとAQP2の分子間相互作用について一分子レベルでの解析を行っている。蛍光相関分光法(FCS)と蛍光相互相関分光法(FCCS)を用いて解析すると両者の相互作用が明瞭に認められ、さらにcAMPで相互作用に変化が認められた。
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