水チャネルアクアポリン2の細胞内輸送調節〜比較生物学からのアプローチ〜

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19770054
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 長谷川 敬展 The University of Tokushima, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (50447273)
• Keywords: アクアポリン2 / 腎臓集合管 / 小胞輸送 / プルダウンアッセイ

Research Abstract

水チャネルアクアポリン2(aquaporin-2; AQP2)は、バソプレシンシグナルにより細胞内の貯蔵小胞から細胞膜へ輸送されることで、腎臓尿細管からの水の再吸収を促進する。本研究ではAQP2の細胞内小胞輸送を担うAQP2結合タンパク質の同定を主目的とし、小胞輸送機構の一端を解明する。AQP2のC末端領域はプロテインキナーゼAのリン酸化部位を含み、細胞内輸送に重要である。そこで、ラットAQP2C末端領域のGST融合タンパク質を複数種用いて、ラット腎臓髄質部あるいはイヌ腎由来MDCK細胞のホモジェネートからプルダウンアッセイ後、ゲル電気泳動により結合タンパク質を分離、比較解析した。AQP2のC末端長鎖(45アミノ酸)および短鎖(22アミノ酸)のGST融合タンパク質を用いると、ラット腎およびMDCK細胞において約70kDと約40kDのバンドが確認された。また、MDCK細胞においてセリン擬似リン酸化AQP2C末端(GST-CS256E)およびセリン非リン酸化AQP2C末端(GST-CS256A)のGST融合タンパク質を用いると、約40kDのバンドはGST-CS256EよりGST-CS256Aで強く検出された。さらにフォルスコリン処理でcAMPシグナルを誘導したMDCK細胞ではこの約40kDのバンドの染色性は減弱した。これらのことから、約40 kDのタンパク質は非リン酸化AQP2への結合とcAMPシグナル依存的なAQP2からの解離によって、AQP2の細胞膜への輸送を調節していると推察された。今後、LC-MS/MS解析により約70kDおよび約40kDのタンパク質の同定を行ない、細胞培養系およびin vivoラット腎における同タンパク質の性質を解析し、AQP2の細胞内小胞輸送における役割を探る。