2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of local pH signal mediated by pH-regulating transporter NHE1
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26460091
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Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
Principal Investigator |
久光 隆 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50327946)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | Na/H交換輸送体 / カルシニューリン / Ca透過性チャネル / pH |
Outline of Annual Research Achievements |
Na/H交換輸送体NHE1の結合タンパク質として心肥大形成に関わる脱リン酸化酵素カルシニューリン(CaN)を発見し、NHE1に結合したCaNがおそらくNHE1自身の活性化によるNHE1分子近傍のアルカリ化により活性化されることで下流の転写因子Nuclear Factor of Activated T-cell(NFAT)の核移行を引き起こし、肥大化関連遺伝子の発現を促進するという新たなシグナル伝達機構が存在することを提案してきた。本申請では、NHE1に結合して活性化したCaNがどの様にNHE1から解離し下流のNFATに結合するか調べたところ、これまでに、野生型NHE1のCaNに対する結合親和性がNFATのそれよりも低く、かつ弱すぎずの中間的な親和性が効率的なシグナル伝達に重要であることを示してきた。さらに、TRPファミリーに属するCa透過性チャネルとNHE1が物理的に相互作用することを見つけ、NHE1によるCaN/NFAT活性化機構に対する影響を調べたところ、内在性CaN/NFAT経路はNHE1またはチャネルそれぞれを単独で発現させた場合よりも両者を共発現させた場合に相乗的に活性化することを示唆した。本年度は、NHE1活性化に伴うNHE1分子近傍のpH変化と細胞質中心部のpH変化との比較を試みた。NHE1サブユニットとpHセンサーdeGFPを連結したpHプローブは、NHE1発現細胞の形質膜に集積することを確認したが、実験の至適条件を見出すまでには至らず、NHE1分子近傍と細胞質中心部との比較は出来なかった。蛍光検出装置の時間・空間分解能が不十分である可能性も考えられた。
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