2014 Fiscal Year Annual Research Report
ホウ酸ホメオスタシスのヒト・マウス細胞および個体における生理学的意義の探索
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25650114
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
加藤 明 東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (40311336)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ホウ酸 / イオン輸送体 / アクアポリン / Slc4a11 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホウ素は植物の細胞壁を構成する元素の１つであり、土壌中のホウ素は必須栄養素である。動物においてホウ酸の過剰摂取は毒性を示す一方、微量のホウ酸は細胞増殖や胚発生に必要とされるが、ホウ酸ホメオスタシスを担う分子機構は明らかでない。我々は魚類の海水適応機構を解析する過程で、海水に含まれるホウ酸の過剰摂取から身を守るために魚がホウ酸を尿中に濃縮・排出することを見出し、フグ腎臓からB(OH)4-（ホウ酸イオン）チャネル（Slc4a11A）及びB(OH)3（非イオン型ホウ酸）チャネル（アクアグリセロポリン）を同定することに成功した。そこで哺乳動物においても相同遺伝子がホウ酸ホメオスタシスを担う可能性が考えられ、検証した。
ヒトSLC4A11はNa+/B(OH)4-共輸送体（NaBC1）として2004年に報告されたが、我々を含む複数の研究グループによる追試では報告された活性は得られず、加えて2004年の報告に記載された実験手法の問題点を特定した。Slc4a11が重炭酸イオン輸送体ファミリーに属すること、ヒトSLC4A11がNa+/H+交換輸送体活性を有する他のグループの報告があることなどから、重炭酸イオン輸送体やNa+/H+交換輸送体ファミリーに属する様々な膜タンパク質によるホウ酸イオン輸送活性の検出を試みたが、何れもネガティブな結果であった。これらの実験の過程で、未報告のH+-Cl-共輸送体を偶然に発見した。
フグのアクアグリセロポリンは強いB(OH)3チャネル活性を有し、取り込み型ホウ酸輸送体として機能していることが考えられる。哺乳動物由来のアクアグリセロポリンを調べたところ、同じレベルの強いホウ酸輸送活性を測定することができた。
以上の結果から、海水魚は排出型のB(OH)4-チャネルと取り込み型のB(OH)3チャネルによりホウ酸ホメオスタシスを維持するが、哺乳動物は主にB(OH)3チャネルによりホウ酸ホメオスタシスを維持する事が示唆された。
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Research Products
(1 results)
