腎集合尿細管に特異的に働く膜透過性阻害剤のタンパク立体構造解析に基づく開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08557066
• 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, 医学部, 助手 (50262184)
• 研究分担者: 伏見 清秀 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (50270913)
• キーワード: 水チャネル / アクアポリン / AQP2 / バゾプレシン / 利尿剤 / 尿濃縮機構

研究概要

本年はAQP2の酵母細胞での発現系と、浸透圧水透過性の測定法の確立を主な目的としたが、これらはほぼ達成された。AQP2の翻訳部分を酵母細胞発現ベクター、pYES2およぼpYE-DP10に組み込み、sec6非分泌型変異酵母株NY17に強制発現させた。AQP2の翻訳はガラクトース誘導下で刺激されるように設計し、37度の高温培養によって細胞内エンドソーム内に水チャネルを濃縮させることが可能である。ウエスタンブロットによってAQP2の発現が確認され、ショ糖密度勾配分画法により細胞内エンドソームへのAQP2ベジクルの集積が確認された。上記の、ガラクトース誘導および分画法によってAQP2エンドソームの10倍以上の濃縮が可能であった。AQP2発現分画のエンドソームの浸透圧水透過性をストップトフロー散乱光分光光度計を用いて測定したところ、対照に比べて約10倍の水透過性の増幅がみられ、その水銀感受性、活性化比エネルギー値より、機能的水チャネルの発現が確認された。感度が充分高く、水透過性阻害剤のスクリーニングをおこなう上で、1サンプルあたり3-5分で効果判定が可能であり、多くの候補薬剤をスクリーニングする事は容易であると考えられた。最近になり、新たなAQP2の構造変異が水透過性の障害をもたらす事が明らかとなってきており、これらの遺伝子変異からさらに水透過性に関する活性中心ともいえる部位の検討を進める事が可能となってきている。現在、種々の遺伝子変遺体を作成し、我々の発現系において、AQP2の構造機能関連を検討し、水透過性阻害剤の設計と候補の選定を行っている。

研究成果

• [文献書誌] Fushimi,K, et al.: "Isolation of a gene encoding nodulin-like intrinsic protein of E.coli" Biochem Mol Biol Intern.41・5. 995-1003 (1997)
• [文献書誌] Fushimi,K., et al.: "Phosphorylation of serine 256 is roquired for CAMP-dependent regulating exocytosis of the aquaporin-2 water channel" J.Biol.Chem.272・23. 14800-14804 (1997)
• [文献書誌] Saito,T., et al.: "Alteration in water channel AQP2 by removal of AVP stimulation in collecting duct cells of dehydrated rat" Amer.J.Physiol.Reral Physiol. 41・2. F183-F191 (1997)
• [文献書誌] Yamamoto,T., et al.: "Expression of AQP family in rat kidneys during development and maturation" Amer.J.Physiol.Reral Physiol. 41・2. F198-F204 (1997)
• [文献書誌] Ishibashi,K., et al.: "Immunolocalization and effect of dehydration on AQP3,a basolateral water channel of kiding collecting ducts" Amer.J.Physiol.Reral Physiol. 41・2. F235-F241 (1997)
• [文献書誌] Sasaki,S., et al.: "Aquaporin and ion conductance" Science. 275・5305. 1490-1491 (1997)
• [文献書誌] Fushimi,K.: "Membrane Proteins : Structure,Function and Expression control" Karger,Basel,Switze-land, 413 (1997)