腎尿細管の膜輸送タンパクのクローニングと機能の解析

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454339
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 佐々木 成 東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (60170677)
• 研究分担者: 伏見 清秀 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (50270913) ; 内田 信一 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (50262184)
• キーワード: 水チャネル / クロライドチャネル / 尿濃縮

研究概要

研究は概ね順調に進展している。水チャネルに関してはAQP3が側底膜に存在し、vasopressinや脱水状態によってもmRNA、蛋白合成、細胞内局在が変化しないことを確かめた。これはAQP2のmRNAがvasopressinでupregulationされるのと対比的である。ここにAQP2は調節型、AQP3は常在型と性質が異なることが明らかとなった。AQP2はADH刺激により細胞内で存在部位が変化することが示された。またAQP2のゲノム遺伝子をクローニングし上流側を検討し、cAMPや高浸透圧で転写の上昇が認められた。またAQP2の細胞内局在と蛋白合成も脱水時や肝硬変モデルで変化することも明らかにした。AQP2には256番目のserineにA-kinaseによるリン酸化が存在するが、たしかにこの部位にA-kinaseによるリン酸化が起こることを確かめ、その結果水透過性が50%増加すること示した。
C1チャネルについては、ClC-K1が免疫組織学的に腎尿細管ヘンレの細い上行脚に存在することを明らかにし、さらに電流に性質を尿細管で得られている電気生理学な結果と対比させることにより、ClC-K1がヘンレの細い上行脚のCl輸送に確かに働いていることを示した。またヘンレの太い上行脚と集合管に存在するC1チャネル、ClC-K2についても報告した。一方尿細管全般に存在するClC-3についてはCHO細胞での発現細胞系の作成に成功し、パッチクランプ法によるsingle channelの解析に成功している。この結果、ClC-3は細胞内のCaによって閉じられるユニークなチャネルであることが明らかとなった。さらにClC-3と相同性の高いClC-5もクローニングした。

研究成果

• [文献書誌] S.Uchida,S.Sasaki: "Localization and functional characterization of rat kidney-specific chloride channel,clc-K1." J.Clin.Invest.95. 104-113 (1995)
• [文献書誌] Y.Takeuchi,S.Sasaki: "Cloning,tissue distribution,and internal localization of ClC chloride channels in human kidney." Kidney Int.48. 1497-1503 (1995)
• [文献書誌] M.Kawasaki,S.Sasaki: "Stable and functional expression of the ClC-3 chloride channel in somatic cell line." Neuron. 14. 1-20 (1995)
• [文献書誌] M.Kuwahara,S.Sasaki: "cAMP-dependent phosphory lation stimulates water permeability of Aap-CD water channel protein expressed in xepopus oocytes." J.Biol.Chem.270. 10384-10387 (1995)
• [文献書誌] T.Yamamoto,S.Sasaki: "Vasopressin increase AQP-CD water channel in apical membrance of collecting duct cells in Brattleboro rats." Am.J.Physiol.268. C1546-C1551 (1995)
• [文献書誌] N.Inase,S.Sasaki: "Isolation of human aquaporin 3 gene." J.Biol.Chem.270. 17913-17916 (1995)