疾患起因性変異蛋白の解析による腎臓の水・電解質トランスポートソームの解明

• 研究課題/領域番号: 17081009
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 佐々木 成 東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 准教授 (60170677)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 71,100千円 (直接経費: 71,100千円); 2009年度: 13,300千円 (直接経費: 13,300千円); 2008年度: 15,100千円 (直接経費: 15,100千円); 2007年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円); 2006年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円); 2005年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
• キーワード: 水チャネル / クロライドチャネル / WNKキナーゼ / AQP水チャネル / CLCクロライドチャネル / 塩分感受性高血圧 / アルドステロン / 遺伝子改変マウス / AKAP / 酵母two-hybrid法 / 高血圧 / 膜輸送体 / 遺伝子組み換えマウス / 偽性低アルドステロン症II型 / ノックインマウス / claudin / Na-Cl共輸送体 / 尿崩症 / 蛋白複合体 / 細胞内局在

研究概要

本研究は、腎臓のトランスポートソーム解明に向けて、高血圧症を含めた腎臓の体液恒常性維持機構破綻の病態を引きおこす輸送体蛋白およびその制御因子の遺伝子異常に注目し、生体内でそれぞれの疾患起因性変異蛋白がもたらしている病態をまず理解し、変異蛋白と正常蛋白の機能・動態を比較することで、その分子を中心とした他の蛋白とのネットワークやそれらが働く局所の環境を明らかにすることを目的としている。この研究により、腎性尿崩症を引き起こす水チャネルAQP2 の細胞内輸送機構や、腎臓での新たなNaCl出納調節系を明らかにする事ができた。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of angiotensin II on the WNK-OSR1/SPAK-NCC phosphorylation cascade in cultured mpkDCT cells and in vivo mouse kidney (2010)
  • 著者名/発表者名: Talati Gulibaha
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. (Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms for hypercalciuria in pseudohypoaldosteronism type II-causing WNK4 knock-in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Sung-seng Yang
  • 雑誌名: Endocrinology (Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted disruption of the Wnk4 gene decreases phosphorylation of Na-Cl cotransporter, increases Na excretion and lowers blood pressure. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohta A, Rai T, Yui N, Chiga M, Yang SS, Lin SH, Sohara E, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 18 ページ: 3978-86
• [雑誌論文] Pancreas-specific aquaporin 12 null mice showed increased susceptibility to caerulein-induced acute pancreatitis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohta E, Itoh T, Nemoto T, Kumagai J, Ko SB, Ishibashi K, Ohno M, Uchida K, Ohta A, Sohara E, Uchida S, Sasaki S, Rai T.
  • 雑誌名: Am. J. Physiol. Cell Physiol. 297 ページ: 1368-78
• [雑誌論文] FAPP2 is required for aquaporin-2 apical sorting at trans-Golgi network in polarized MDCK cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yui N, Okutsu R, Sohara E, Rai T, Ohta A, Noda Y, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Am. J. Physiol. Cell Physiol. 297 ページ: 1389-1396
• [雑誌論文] Targeted disruption of the Wnk4 gene decreases phosphorylation of Na-Cl cotransporter, increases Na excretion and lowers blood pressure (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihito Ohta
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 18 ページ: 3978-3986
  • 査読あり
• [雑誌論文] FAPP2 is required for aquaporin-2 apical sorting at trans-Golgi network in polarized MDCK cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Naofumi Yui
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol 297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and phosphorylation of the Na^+-Cl^- cotransporter NCC in vivo is regulated by dietary salt, potassium, and SGK1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Vallon V
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal 297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pancreas-specific aquaporin 12 null mice showed increased susceptibility to caerulein-induced acute pancreatitis (2009)
  • 著者名/発表者名: Eriko Ohta
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol 297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dietary salt regulates the phosphorylation of OSR1/SPAK kinases and the sodium chloride cotransporter through aldosterone. (2008)
  • 著者名/発表者名: Chiga M, Rai T, Yang S-S, Ohta A, Takizawa T, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Kidney Int. 74 ページ: 1403-1409
• [雑誌論文] Reciprocal interaction with G-actin and tropomyosin is essential for aquaporin-2 trafficking. (2008)
  • 著者名/発表者名: Noda Y, Horikawa S, Kanda E, Yamashita M, Meng H, Eto E, Li Y, Kuwahara M, Hirai K, Pack C, Kinjo M, Okabe S, Sasaki S.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 182 ページ: 587-601
• [雑誌論文] Dietary salt regulates the phosphorylation of OSR1/SPAK kinases and the sodium chloride cotransporter through aldosterone. (2008)
  • 著者名/発表者名: Chiga M
  • 雑誌名: Kidney Int 74 ページ: 1403-1409
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKAP220 colocalizes with AQP2 in the inner medullary collecting ducts (2008)
  • 著者名/発表者名: Okutsu R
  • 雑誌名: Kidney Int. 74 ページ: 1429-1433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reciprocal interaction with G-actin and tropomyosin is essential for aquaporin-2 trafficking (2008)
  • 著者名/発表者名: Noda Y
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 182 ページ: 587-601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aquaporin-11 knockout mice and polycystic kidney disease animals share a common mechanism of cyst formation (2008)
  • 著者名/発表者名: Okada S
  • 雑誌名: FASEB J 22(10) ページ: 3672-3684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invited Review : Introduction for special issue for aquaporin. Expanding the world of aquaporin : new members and new functions. (2008)
  • 著者名/発表者名: SaSaki S
  • 雑誌名: Pflugers Arch 456 ページ: 647-649
  • 査読あり
• [雑誌論文] Is oxytocin a player in antidiuresis? (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasaki S
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol 19 ページ: 225-232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular pathogenesis of pseudohypoaldosteronism type II: generation and analysis of a Wnk4 D561A/+ knock-in mouse model. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yang SS, Morimoto T, Rai T, Chiga M, Sohara E, Ohno M, Uchida K, Lin S-H, Moriguchi T, Shibuya H, Kondo Y, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Cell Metab 5 ページ: 331-344
• [雑誌論文] Barttin binds to the outer lateral surface of the CIC-K2 chloride channel. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tajima, et. al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 362 ページ: 858-864
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular pathogenesis of pseudohypoaldosteronism type II: generation and analysis of a Wnk4 (D561A/+) knockin mouse model. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yang, et. al.
  • 雑誌名: Cell Metab. 5 ページ: 331-344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphologic and functional analysis of sperm and testes in aquaporin 7 knockout mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sohara, et. al.
  • 雑誌名: Fertil Steril. 87 ページ: 671-676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological and functional analysis of sperm and testes in Aquaporin 7 knockout mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sohara E et al.
  • 雑誌名: Fertil Steril 87 ページ: 671-676
• [雑誌論文] The polarized trafficking of the aquaporin-3 water channel is mediated by an N-Terminal Sorting Signal. (2006)
  • 著者名/発表者名: Rai T, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol. 290(1)
• [雑誌論文] Pathogenesis and treatment of autosomal-dominant nephrogenic diabetes insipidus caused by an aquaporin 2 mutation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sohara E, Rai T, Yang SS, Uchida K, Nitta K, Horita S, Ohno M, Harada A, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 103 ページ: 14217-14222
• [雑誌論文] Physiological roles of AQP7 in the kidney : Lessons from AQP7 knockout mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sohara E et al.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta. 1758 ページ: 1106-1110
• [雑誌論文] Pathogenesis and treatment of autosomal-dominant nephrogenic diabetes insipidus caused by an aquaporin 2 mutation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sohara E et al.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 103 ページ: 14217-14222
• [雑誌論文] Overexpression of human WNK1 increases paracellular chloride permeability and phosphorylation of claudin-4 in MDCKII cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohta A et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 349 ページ: 804-808
• [雑誌論文] Postnatal expression of KLF12 in the inner medullary collecting ducts of kidney and its trans-activation of UT-A1 urea transporter promoter. (2006)
  • 著者名/発表者名: Suda S et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 344 ページ: 246-252
• [雑誌論文] The polarized trafficking of the aquaporin-3 water channel is mediated by an N-Terminal Sorting Signal. (2006)
  • 著者名/発表者名: Rai T et al.
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol. 290 (1)
• [雑誌論文] The polarized trafficking of the aquaporin-3 water channel is mediated by an N-terminal sorting signal. (2006)
  • 著者名/発表者名: Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol 290(1)
• [雑誌論文] Intracellular localization of ClC chloride channels and their ability to form hetero-oligomers. (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Rai T, Hayama A, Sohara E, Suda S, Itoh T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: J Cell Physiol 206 ページ: 792-798
• [雑誌論文] Progressive adipocyte hypertrophy in aquaporin-7 deficient mice: Adipocyte glycerol permeability as a novel regulator of fat accumulation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hara-Chikuma M, Sohara E, Rai T, Ikawa M, Okabe M, Sasaki S, Uchida S, Verkman AS.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 280(16) ページ: 15493-15496
• [雑誌論文] Disruption of aquaporin-11 produces polycystic kidneys following vacuolization of the proximal tubule. (2005)
  • 著者名/発表者名: Morishita Y, Matsuzaki T, Hara-Chikuma M, Ando A, Shimono M, Matsuki A, Kobayashi K, Ikeda M, Yamamoto T, Verkman A, Kusano E, Ookawara S, Takata K, Sasaki S, Ishibashi K.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 25 ページ: 7770-7779
• [雑誌論文] Identification of a multiprotein "motor" complex binding to water channel aquaporin-2. (2005)
  • 著者名/発表者名: Noda Y, Horikawa S, Katayama Y, Sasaki S.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 330 ページ: 1041-1047
• [雑誌論文] Defective water and glycerol transport in the proximal tubules of AQP7 knockout mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sohara E, Rai T, Miyazaki J, Verkman AS, Sasaki S, Uchida S.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol. 289(6)
• [雑誌論文] Defective water and glycerol transportin the proximal tubules of AQP7 knockout mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sohara E, Rai T, Miyazaki J, Ikawa M, Okabe M, Verkman A.S., Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol 289
• [雑誌論文] Regulation of apical localization of the thiazide-sensitive NaCl cotransporter by WNK4 in polarized epithelial cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yang S-S, Yamauchi K, Rai T, Hayama A, Sohara E, Suzuki T, Itoh T, Suda S, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Com 330 ページ: 410-414
• [雑誌論文] ClC-3 chloride channels facilitate endosomal acidification and chloride accumulation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hara-Chikuma M, Yang B, Sonawane ND, Sasaki S, Uchida S, Verkman AS
  • 雑誌名: J Biol Chem 280 ページ: 1241-1247
• [雑誌論文] Impaired urea accumulation in the inner medulla of mice lacking the urea transporter UT-A2. (2005)
  • 著者名/発表者名: Uchida S, Sohara E, Rai T, Ikawa M, Okabe M, Sasaki S
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 25 ページ: 7357-7363
• [学会発表] Epithelial transport: bridges between molecules and function. WNK kinases and cation-chloride cotransporters, novel transportsomes regulating blood pressure (2009)
  • 著者名/発表者名: Uchida S. Symposium.
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences (IUPS2009)
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Molecular pathogenesis of Bartter syndrome caused by R8L barttin mutation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Uchida S, Nomura N, Sugawara N, Morimoto T, Kondo Y, Naito S, Yui N, Oi K, Talat G, KMZ Hossain, Wakabayashi M, Nishida H, Ohta E, Ohta A, Sohara E, Rai T, Sasaki S.
  • 学会等名: 40th NIPS International Symposium & Physiology of anion transport and cell volume regulation (PAT-CVR 2009)
  • 発表場所: Okazaki
• [学会発表] 輸送体研究の新展開:新しい解析技術による創薬標的の実体と病態の解明. 疾患起因性変異ノックインマウスの解析による腎臓の水・電解質輸送機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内田信一
  • 学会等名: 第82回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] WNKキナーゼによる腎臓での新たな塩分出納調節機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内田信一
  • 学会等名: 第44回日本小児腎臓病学会学術総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] トランスポーター研究のパラダイムシフト:ヒトシステムの理解を目指して. ヒト遺伝性高血圧症原因遺伝子の機能解析から明らかになった腎臓での新たなNaCl出納調節系 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内田信一
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] "Transport regulation by phosphorylation" Phosphorylation- dependent regulation of NCC by WNKs. (2008)
  • 著者名/発表者名: Uchida S
  • 学会等名: The 41^<st> Annual meeting of AmericanSociety of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2008-11-09
• [学会発表] Analysis of pancreatic exocrine function of aquaporin-12 knockout mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohta E
  • 学会等名: The 41^<st> Annual meeting of AmericanSociety of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] Reciprocal interaction with G-Actin and tropomyosin is critical for AQP2 translocation to the apical membrane (2008)
  • 著者名/発表者名: Noda Y
  • 学会等名: The 41^<sh> Annual meeting of AmericanSociety of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] FAPP2 Is required for AQP2 apical sorting in polarized MDCK cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Yui N
  • 学会等名: The 41^<st> Annual meeting of AmericanSociety of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Targeted disruption of the Wnk4 gene reduced the phospholylation of OSR1/SPAK and Na-Cl cotransporter in mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohta A
  • 学会等名: The 41^<st> Annual meeting of AmericanSociety of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] WNK1 activity to OSR1 in COS cells is regulated not by hypotonicity but by low chloride (2008)
  • 著者名/発表者名: Naito S
  • 学会等名: The 41^<sh> Annual meeting of AmericanSociety of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] The primary cilia of the AQP11 knockout : mouse kidney (2008)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K
  • 学会等名: The 41^<st> Annual meeting of AmericanSociety of Nephrology
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Basic and Clinical Science Symposium, "Transport regulation by phosphorylation" Phosphorylation-dependent regulation of NCC by WNKs. (2008)
  • 著者名/発表者名: Uchida S.
  • 学会等名: The 41st Annual meeting of American Society of Nephrology
  • 発表場所: Philadelphia
• [学会発表] Generation and analysis of Wnk4D561A/+ knock-in mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yang S, Morimoto T, Rai T, Chiga M, Sohara E, Ohno M, Uchida K, Lin S, Moriguchi T, Shibuya H, Kondo Y, Sasaki S, Uchida S.
  • 学会等名: ISN- Nature Genetics Forefronts Symposium on Nephrogenetics: from Development to Physiology
  • 発表場所: Danvers, USA
• [学会発表] シンポジウム遺伝子改変マウスを用いた水・電解質異常症の分子病態の解析. (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田 信一
  • 学会等名: 第84回日本生理学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
• [学会発表] シンポジウム遺伝性高血圧尿細管機能異常症に学ぶ腎臓の電解質輸送の最新の知見. (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田 信一
  • 学会等名: 第37回日本腎臓学会東部学術大会
  • 発表場所: 大宮
• [学会発表] Identification of protein complex isolated with a mutant AQP2 that causes autosominal dominant nephrogenic diabetes insipidus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Araki Y, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S.
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting of American Society of Nephrology
  • 発表場所: San Diego
• [学会発表] Defective water and glycerol transport in the proximal tubules of AQP7 knockout mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sohara E, Rai T, Verkman AS, Sasaki S, Uchida S.
  • 学会等名: 4th International Conference on Aquaporins
  • 発表場所: Brussels
• [図書] 尿細管の生理, SIADH. 専門医のための腎臓病学 第2版 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大井克征
  • 総ページ数: 640
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 水とアクアポリンの生物学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木成編
  • 出版者: 中山書店
• [図書] からだと水の事典 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木成、石橋賢一編
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 「水とアクアポリンの生物学」佐々木成編 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木成
  • 総ページ数: 206
  • 出版者: 中山書店
• [図書] 水と健康の関わり〜アクアポリンの働き〜. フードスタイル21 pp43-45, vol.12 No.7 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木成
  • 総ページ数: 137
  • 出版者: 食品化学新聞社
• [図書] アクアポリン-水はどうやって細胞膜を通るか-増補四訂版サイエンスビュー生物総合資料. Pp43 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木成
  • 総ページ数: 304
  • 出版者: 実教出版
• [図書] からだと水の事典. 体内水分量, pp7-8, アクアポリンの病気. pp64-70, 腎臓での水輸送の概要. pp179, 佐々木成, 石橋賢一編 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木成
  • 総ページ数: 357
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 今日の治療指針2007、輸液療法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田 信一
  • 出版者: 医学書院
• [図書] ずみずしい体のしくみ (2005)
  • 著者名/発表者名: 佐々木成
  • 出版者: クバプロ
• [備考]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/grad/kid/aquaporin/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/grad/kid/kid-J.htm
• [備考]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/grad/kid/aquaporin/index.html