腎臓チャネル病の細胞内病態に基づく治療戦略の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13307030
• 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, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (60170677)
• キーワード: 水チャネル / アクアポリン / クロライドチャネル / チャネル病 / 細胞内小胞 / ノックアウトマウス

研究概要

1.AQP2に関しては、優性遺伝型式の発症を起こすC末側のフレームシフト変異の細胞内メカニズムの検討を進めた。変異型AQP2を永続的に発現するMDCK細胞において、cAMPの刺激によって野生型AQP2は細胞内小胞から管腔膜へ移行するが、変異型はcAMPの有無にかかわらず側底膜に存在していることを共焦点顕微鏡ならびに免疫電顕で確認した。側底膜への輸送は新たに出現したLLモチーフが作用しており、またC末最後の数殘基が管腔膜へ移行に大切であることも判明した。またこの現象をinvivoで再現するためにこの変異遺伝子のトランスジェニックマウスを作成したところ最大尿濃縮力が2/3に低下しており、AQP2蛋白の局在は側底膜であった。現在LLモチーフに付着する蛋白を検索している。
2.AQP2のC末側に付着する蛋白のクローニングに成功し、その蛋白はPDZ蛋白であることが分かり、現在これのノックアウトマウスを作成し、尿濃縮力を調べている。さらにこのPDZ蛋白の下流情報伝達経路を詰めている。
3.Bartter症候群の原因遺伝子BSNDにコードされるbarrtinはCLCKチャネルのベータサブユニットとして働く。BarrtinとCLC-K2の共発現培養細胞系を確立し、両者の機能相関を調べたところ、barrtinはCLC-K2に結合し、細胞膜表面への輸送にかかわり、また蛋白の安定性にも関わっていることが明らかになった。
4.高血圧を来すGordon症候群ではWNK1とWNK4の遺伝子変異が原因である。WNK4が何故遠位尿細管でのNaCl再吸収を増加させるかについて調べたところ、WNK4が細胞間隙蛋白であるclaudin1-4を直接リン酸化し、細胞間隙透過性を増していることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] Asai T et al.: "Pathogenesis of nephrogenic diabetes insipidus by aquaporin-2 c-terminus mutations."Kidney International. 64. 2-10 (2003)
• [文献書誌] Michimata M et al.: "Reverse pharmacological effect of loop diuretics and altered rBSC1 expression in rats with lithium nephropathy."Kidney International. 63. 165-171 (2003)
• [文献書誌] Ohashi T et al.: "Intracellular mislocalization of mutant podocin and correction by chemical chaperones."Histochem Cell Biol. 119. 257-264 (2003)
• [文献書誌] Mizuno H et al.: "Successful treatment of partial nephrogenic diabetes insipidus with thiazide and desmopressin."Horm Res. 59. 297-300 (2003)
• [文献書誌] Maehara H et al.: "Expression of CLC-KB gene promoter in the mouse cochlea."Neuro Report. 14. 1571-1573 (2003)
• [文献書誌] Michimata M et al.: "Vasopressin-independent renal urinary concentration : Increased rBSC1 and enhanced countercurrent multiplication."Kidney International. 64. 933-938 (2003)
• [文献書誌] Miyakoshi M et al.: "A case of a novel mutant vasopressin receptor-dependent nephrgenic diabetes insipidus with bilateral non-obstructive hydronephrosis."Endocrine J. 50. 809-814 (2003)
• [文献書誌] Hayama A et al.: "Molecular mechanisms of Bartter syndrome caused by mutations in the BSND gene."Histochem Cell Biol. 119. 485-493 (2003)
• [文献書誌] Shimamura H et al.: "The PI3-kinase-Akt pathway promotes mesangial cell survival and inhibits apoptosis in vitro via NF-kappa B and Bad."J Am Soc Nephrol. 14. 1427-1434 (2003)
• [文献書誌] Terada Y et al.: "Expression and function of the developmental gene Wnt-4 during experimental acute renal failure in rats."J Am Soc Nephrol. 14. 1223-1233 (2003)
• [文献書誌] Yamauchi K et al.: "A diseage causing-mutant WNK4 increases paracellular chloride permeability and phosphorylates claudins."Proc Natl Acad Sci USA. (in press).