水チャネル蛋白質、アクアポリンの唾液腺細胞における発現と機能調節の分子機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11671844
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 細井 和雄 徳島大学, 歯学部, 教授 (10049413)
• 研究分担者: 赤松 徹也 徳島大学, 歯学部, 助手 (80294700) ; 松浦 幸子 松本歯学大学, 歯学部, 講師 (50139854) ; 金森 憲雄 徳島大学, 歯学部, 助教授 (90064865) ; 津村 恵子 徳島大学, 歯学部, 教務員 (50127841) ; 多田 淳 徳島大学, 歯学部, 助手 (00314865)
• キーワード: アクアポリン / トラフィッキング / 細胞骨格 / 唾液腺 / 細胞内カルシウムイオン

研究概要

本研究では、in vivo、in vitroの実験系において外分泌腺型水チャネル蛋白質、アクアポリン-5(AQP-5)の発現と機能調節の分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。本年はまず培養細胞を用いたin vitroの実験系においてAQP-5トラフィッキングのメカニズムを究明した。
まず、AQP-5を発現する培養唾液腺細胞は知られていないため、ラット顎下腺よりクローニングしたラットアクアポリン-5(rAQP-5)cDNAをHSGヒト唾液腺培養細胞に遺伝子導入した。導入遺伝子はHSG細胞でrAQP蛋白質を安定に強発現することをウェッスタンブロットおよび免疫染色により確認した。本細胞(HSGAQP5細胞)に細胞内カルシウムイオン上昇薬のタプシガルジン(小胞体カルシウムATPase阻害剤)を作用させると細胞内の小胞に局在したrAQP-5は細胞膜へ移動し、コルヒチンおよびビンブラスチン前処理によりこの移動は阻害された。本研究から小胞体から細胞膜への移動は細胞内カルシウムイオン上昇により惹起され、AQP-5を担う小胞のトラッフィッキングには細胞骨格が関与している可能性が示唆された。AQP-5分子内には蛋白質リン酸化酵素標的配列が存在するが、この配列がトラフィッキングや水チャネル活性に関係するかどうかについて、in vitoro mutagenesisの技術を用いて現在検討を行っている。

研究成果

• [文献書誌] Kurabuchi,S.et al: "An unusual sexually dimorphic mosaicdistribution of a subset of kallikreins in the granular convoluted tubule of the mouse submandibalar gland detected by an antibody with restricted immunoreactivity"Histochemical Journal. 31(1). 19-28 (1999)
• [文献書誌] Akamatsu,T.et al: "Subtilisin-like proprotein convertase(SPC4) is a candidate processing enzyme of bone morphogenic protein during tooth formation"Developmental Dynamics. 216(4/5). 481-488 (1999)
• [文献書誌] Tada,J.et al: "Involvement of vesicle-cytoskelton interaction in AQP5 trafficking in AQP5-gene-transfected HSG cells"Biochemical and Biophysical Research Communications. 266(2). 443-448 (1999)