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2011 Fiscal Year Annual Research Report

腎臓膜輸送体を制御する新規細胞内刺激伝達系の解明

Research Project

Project/Area Number 20249047
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

内田 信一  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (50262184)

Keywordsリン酸化 / 輸送体 / 高血圧
Research Abstract

1.偽性低アルドステロン症II型(PHAII)におけるNCCのリン酸化の亢進は、WNKからOSR1/SPAKへの刺激に完全に依存していることをWNK4,OSR1/SPAKのトリプルノックインマウスの作成により証明した。WNKによりリン酸化される部位に変異を入れたOSR1/SPAKノックインマウスとPHAIIモデルマウスであるWNK4ノックインマウスを交配し、PHAIIの形質がこれらのトリプルノックインマウスでは完全に消失する事から、PHAIIの原因は、我々の発見したWNK-OSR1/SPAK-NCCシグナル系の恒常的亢進であることを証明した(JCS,Chigaら)。
2.WNKキナーゼの生理的制御因子としてインスリンを同定した。メタボリックシンドローム患者では塩分感受性高血圧症が見られることから、インスリンがこの系の制御因子であるかどうかを検討し、インスリンが生体内でも強力にこの系を活性化させることを示した(PLoS ONE,Soharaら)。
3.WNK3の腎臓での役割をノックアウトマウスを作成して解析した。腎臓において、何か主要なWNKキナーゼであるかを探るため、WNK3のKOマウスを作成し解析した。その結果、NCCのリン酸化に変化は無く、腎臓でのWNK3の寄与は少ないと結論した(Biol Open,Oiら)。
4.WNK4の腎臓内での詳細な局在を新たな抗体を作成して明らかにした。WNK4の腎内分布は遠位尿細管ではタイトジャンクションという報告があったが、新規の抗体を作成し解析したところそうでは無く、細胞内管腔側膜下であることが判明した(Histchem Cell Biol,Ohnoら)。
5.OSR1のコンディショナルKOマウスを作成し、腎内でのOSR1の役割を確定した。OSR1はKOマウスが致死のため、コンディショナルKOマウスを作成し解析したところ、OSR1はヘンレの太い上行脚に主として存在し、NKCC2のリン酸化に関わっている事が示された。その機能低下はバーター症候群を引き起こす可能性が示された(PNAS,Linら)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた遺伝子改変マウスの作成と解析も順調に行われており、WNK-OSR1/SPAK-NCCシグナル系の上流のシグナル解析も進み、この系の全体像を描けるところまで研究は進展している。

Strategy for Future Research Activity

下記の学会発表欄にあるように、更に多くの論文を来年度には発表できる見込みであるのに加え、最近新たに遺伝子改変マウスの作成に成功した。また新たな上流の制御因子も発見できたので、来年度中にはWNK-OSR1/SPAK-NCCシグナル系の全貌を描く事が可能と思われる。その他、この系を制御する化合物のスクリーニングも並行して行っており、有望な創薬シードを得られると思われる。

  • Research Products

    (23 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (11 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A minor role of WNK3 in regulating phosphorylation of renal NKCC2 and NCC co-transporters in vivo2012

    • Author(s)
      Oi K
    • Journal Title

      Biology Open

      Volume: Vol.1 Pages: 120-127

    • DOI

      doi:10.1242/bio.2011048

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenotypes of pseudohypoaldosteronism type II caused by the WNK4 D561A missense mutation are dependent on the WNK-OSR1/SPAK kinase cascade2011

    • Author(s)
      Chiga M
    • Journal Title

      J. Cell Sci.

      Volume: Vol.124 Pages: 1391-5

    • DOI

      doi:10.1242/jcs.084111

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impaired phosphorylation of Na(+)-K(+)-2Cl(-) cotransporter by oxidative stress-responsive kinase-1 deficiency manifests hypotension and Bartter-like syndrome2011

    • Author(s)
      Lin SH
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      Volume: Vol.108 Pages: 17538-43

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.1107452108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of WNK1 kinase by extracellular potassium2011

    • Author(s)
      Naito S
    • Journal Title

      Clin. Exp. Nephrol.

      Volume: Vol.15 Pages: 195-202

    • DOI

      doi:10.1007/s10157-010-0378-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation and analyses of R8L barttin knockin mouse2011

    • Author(s)
      Nomura N
    • Journal Title

      Am. J. Physiol. Renal. Physiol.

      Volume: Vol.301 Pages: F297-307

    • DOI

      doi:10.1152/ajprenal.00604.2010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dexamethasone increases the phosphorylation of nephrin in cultured podocytes2011

    • Author(s)
      Ohashi T
    • Journal Title

      Clin. Exp. Nephrol.

      Volume: Vol.15 Pages: 688-93

    • DOI

      doi:10.1007/s10157-011-0479-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunolocalization of WNK4 in mouse kidney2011

    • Author(s)
      Ohno M
    • Journal Title

      Histochem. Cell Biol.

      Volume: Vol.136 Pages: 25-35

    • DOI

      doi:10.1007/s00418-011-0827-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Severe hyperparathyroidism in a pre-dialysis chronic kidney disease patient treated with a very low protein diet2011

    • Author(s)
      Ohta E
    • Journal Title

      J. Bone Miner. Metab.

      Volume: (published online)

    • DOI

      DOI:10.1007/s00774-011-0320-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acute insulin stimulation induces phosphorylation of the Na-Cl cotransporter in cultured distal mpkDCT cells and mouse kidney2011

    • Author(s)
      Sohara E
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: Vol.6 Pages: e24277

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0024277

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Generation and analyses of AQP11 BAC transgenic mice2011

    • Author(s)
      Inoue Y
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] Development of new systems to measure total and phosphorylated Na-Cl cotransporter (NCC) protein in human urine2011

    • Author(s)
      Isobe K
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] Urinary excretion of Na-Cl Cotransporter in exosomes is increased by high salt diet as well as low salt diet2011

    • Author(s)
      Kahn MZH
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] High throughput screening of drugs that inhibit WNK-OSR1/SPAK signaling cascade2011

    • Author(s)
      Mori T
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] Increased Na-Cl cotransporter phosphorylation in hyperinsulinemic db/db mice is regulated by insulin/PI3K pathway2011

    • Author(s)
      Nishida H
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] Chemical library screening for drugs to correct intracellular mislocalization of R8L mutant barttin2011

    • Author(s)
      Nomura N
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] Renal phenotype of WNK3 knockout mouse2011

    • Author(s)
      Oi K
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] Acute insulin stimulation induces phosphorylation of the Na-Cl cotransporter in cultured distal mpkDCT cells and mouse kidney2011

    • Author(s)
      Sohara E
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] WNK-OSR1/SPAK-SLC12A phosphorylation cascade in the WNK1 (+/-)mice2011

    • Author(s)
      Susa K
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] Increased protein abundance of the mutant WNK4 may be a cause of the increased WNK4 kinase activity in the mouse model of pseudohypoaldosteronism type II2011

    • Author(s)
      Wakabayashi M
    • Organizer
      The 44^<th> Annual Meeting of American Society of Nephrology
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      20111108-20111113
  • [Presentation] A new signal cascade in kidney regulating blood pressure and ion homeostasis2011

    • Author(s)
      Uchida S
    • Organizer
      The 23^<rd> Annual Meeting of the Korean Society for Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      COEX, Seoul, Korea
    • Year and Date
      20111006-20111007
  • [Book] 2-2膜電位とイオンチャネル2-2-4「膜電位とチャネル」クロライド.トランスポートソームの世界.金井好克/竹島浩/森泰生/久保義弘編著2011

    • Author(s)
      内田信一, 野村尚弘
    • Total Pages
      43-48
    • Publisher
      京都廣川書店
  • [Book] 2-6非興奮性細胞(非興奮性組織)のイオンチャネル2-6-2上皮.トランスポートソームの世界.金井好克/竹島浩/森泰生/久保義弘編著2011

    • Author(s)
      日比野浩, 内田信一, 野村尚弘
    • Total Pages
      136-141
    • Publisher
      京都廣川書店
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/grad/kid/kid-J.htm

URL: 

Published: 2013-06-26  

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