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病態時における外分泌腺型水チャネル、AQP5の発現と機能調節の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 23592736
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関徳島大学

研究代表者

細井 和雄  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (10049413)

研究分担者 赤松 徹也  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (80294700)
長谷川 敬展  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (50447273)
研究期間 (年度) 2011
研究課題ステータス 中途終了 (2011年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードアクアポリン5 / 唾液腺 / LPS / 遺伝子変異 / 鼓索神経切除
研究概要

私たちは、唾液腺や涙腺などの外分泌腺ならびに肺における外分泌腺型水チャネル、AQP5の発現制御、機能制御を分子生物学的に調べ、その生理・生化学的機能を明らかにすることを研究目的としている。本研究では、特に遺伝子異常、炎症、内毒素、神経系の障害などのAQP5に対する生理学的病理学的影響を明らかにする。これまでにラットにおいて^<103>Gly>^<103>Asp遺伝子異常を見出した。この変異は水の通過経路から遠隔部にある第3膜貫通領域に存在し、Xenopus oocyteによる水透過アッセイでは変異は水透過活性には影響は認められなかった。しかし、変異分子は腺腔膜における発現は著しく低下し、細胞内のリソゾームへ取り込まれていることがLamp2やカテプシンDとの二重染色により明らかになった。疎水性アミノ酸であるGlyが著しく親水性のアミノ酸であるAspに置き換わったためその影響によると考えられた。他方、内毒素LPSは耳下腺のAQP5をダウンレギュレーションし、唾液の分泌を低下させることを見出した。そのメカニズムを調べ、TLR4を介したLPSのシグナリングの結果、活性化されるp-c-Fos,p-c-Jun、およびNF-κBの3種の転写因子が複合体を形成し、AQP5プロモーター領域に存在する2種のNF-κB応答エレメントに結合し、AQP5 mRNA合成のダウンレギュレーションを起こすことを明らかにした。この生理的意義について、現在さらに考察を行っている。最後に、顎下腺を支配している鼓索神経の切除(CTD)によって、mRNAレベルに影響することなく膜分画中のAQP5蛋白質レベルが減少することを以前に見出していたが、今回、CTDによってAQP5のオートファゴソーム及びリソゾームへの輸送がシーケンシャルに起こりこの水チャネルの代謝亢進が起こることを明らかにした。なお、CTDが特に唾液腺のアポトーシスを誘導することはなかった。

報告書

(1件)
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Novel Phosphorylation of aquaporin-5 at its threonine 259 through cAMP signaling in salivary gland cells2011

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa T, et al
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      巻: 301(3) 号: 3 ページ: C667-C678

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00058.2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induction of Sca-1 in the duct cells of the mouse submandibular gland by obstruction of the main excretory duct2011

    • 著者名/発表者名
      Nunuk Purwanti, et al
    • 雑誌名

      Journal of Oral Pathology & Medicine

      巻: 40(8) 号: 8 ページ: 651-658

    • DOI

      10.1111/j.1600-0714.2011.01011.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induction of Sca-1 via activation of STAT3 system in the duct cells of the mouse submandibular gland by ligation of main excretory duct2011

    • 著者名/発表者名
      Purwanti N, et al
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      巻: 301 号: 5 ページ: G814-G824

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00408.2010

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipopolysaccharide-mediated induction of calprotectin in the submandibular and parotid glands of mice2011

    • 著者名/発表者名
      Javkhlan P, et al
    • 雑誌名

      Inflammation

      巻: 34(6) 号: 6 ページ: 668-680

    • DOI

      10.1007/s10753-010-9277-1

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アクアポリン5自然発生遺伝子変異の水チャネル機能に及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      Hosoi K
    • 雑誌名

      四国歯学会雑誌

      巻: 24(2) ページ: 51-57

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 唾液腺細胞におけるアクアポリン5の翻訳後修飾2011

    • 著者名/発表者名
      長谷川敬展
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会サテライトシンポジウム11「唾液腺談話会」
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      2011-09-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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