Studying the effects of activation of intracellular signaling on water and urea permeability in the inner medullary collecting duct

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08248
• Research Institution: Tohoku Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 森本 哲司 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (10344657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根東 義明 日本大学, 医学部, 教授 (00221250) ; 安藤 史顕 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座助教 (80804559)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: V2受容体 / 先天性腎性尿崩症 / 髄質内層集合管 / 水・尿素透過性 / タンパク質キナーゼAアンカータンパク質 / タンパク質キナーゼA

Outline of Annual Research Achievements

X連鎖性遺伝形式であるアルギニンバソプレシンのV2受容体遺伝子異常による先天性腎性尿崩症患者の尿量減少の一助になる可能性があると考え、本計画を立案した。そこで、長年続けてきた微小単離尿細管灌流法を駆使して、マウス腎臓から髄質内層集合管(以下、IMCD ; Inner Medullary Collecting Duct)を単離して、タンパク質キナーゼAアンカータンパク質(AKAP)とタンパク質キナーゼA(PKA)の結合阻害薬を用いて、このIMCDにおける尿素透過性および水透過性を検討する実験を行う計画だった。しかし、IMCDの単離が予想以上に困難だったため、最終年度に不死化細胞を用いた代替実験に切り替えることにした。まず初めに、ATCC社のmIMCD-3にアクアポリン2が発現していることをRT-PCR法で確認するためのプライマーを設計した。尿素輸送体(UT ; Urea Transporter)については、UT-1とUT-3を判別するプライマーの設計が困難であり、m-IMCD3にこれらの輸送体が発現していることは確認できなかった。プラスチックプレートにm-IMCDを蒔いて細胞を増やしコンフルエントになった時点で、AKAPとPKAの結合阻害薬Ht31(50μM)またはFMP-API-1(900μM)を添加して、細胞内のcAMPを測定する実験を計画した。ところが、凍結細胞の解凍のステップでトラブルが発生したため、代替実験を完遂することはできなかった。