Src kinaseによる浸透圧感受とENaC遺伝子発現の分子メカニズム

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17590191
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 新里 直美 京都府立医科大学, 医学研究科, 准教授 (00237645)
• 研究分担者: 丸中 良典 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (00127036) ; 宮崎 裕明 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (30360027)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: ENaC / src kinase / PTP / PP2 / ナトリウム再吸収 / [Cl-]i / 細胞容積

研究概要

腎臓におけるナトリウム再吸収は、体液量やその組成などの恒常性維持や血圧調節に重要な役割を担っており、血漿浸透圧や様々なホルモンによる調節を受けている。
我々はこれまでに長期的な低浸透圧刺激が上皮型ナトリウムチャネル(ENaC)のalpha-subunit遺伝子発現を介してナトリウム再吸収を亢進し、さらに、細胞容積変化を介した細胞内クロライド濃度([Cl^-]_i)減少依存的にsrc kinase(チロシンキナーゼ)の活性制御に関わることも見出した。これらの結果を踏まえて、「低浸透圧刺激は、細胞容積変化を介する[Cl-]i減少によりsrc kinaseを活性化し、活性化したsrc kinaseはENaC遺伝子発現を亢進して、ナトリウム再吸収を促進する」との仮説を立て、低浸透圧刺激によるナトリウム再吸収亢進メカニズムの解明を目的に、研究を行なった。その結果、以下のことを明らかにすることができた。
1.低浸透圧刺激は、細胞容積膨張とそれに引き続く調節性容積減少により2段階に[Cl^-]_iを減少させる。
2.[Cl^-]_i減少は、src kinaseの活性化部位のチロシンリン酸化レベルを増大させて、src kinaseを活性化させた。
3.クロライド依存的なsrc kinaseの活性に対するチロシンフォスファターゼ(PTP)阻害剤の影響から、src kinaseの活性化部位を脱リン酸化するPTPは、[Cl^-]_iが高いときに活性が高い。
4.src kinaseの特異的阻害剤は、ENaCの遺伝子発現・ナトリウム再吸収亢進を抑制した。
これらの結果から、長期的な低浸透圧刺激は、細胞内の[Cl^-]_i減少を介してsrc kinaseの活性化部位を脱リン酸化するPTPの活性を低下させ、結果としてsrc kinaseの活性化を引き起こす。活性化したsrc kinaseは、下流の転写因子の活性化を介してENaCの遺伝子発現を亢進し、ナトリウム再吸収を亢進していると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of p38 MAPK in hypotonic stress-induced stimulation of β- and γ-ENaC expression in renal epithelium. (2007)
  • 著者名/発表者名: NIISATO N, Taruno A, Marunaka Y
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 358 ページ: 819-824
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Action of nelteenexin on anion secretion in human airway epithelia. (2007)
  • 著者名/発表者名: NIISATO N
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 356 ページ: 1050-1059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Hypotonicity stimulates renal epithelial sodium transport by activating JNK via receptor tyrosine kinases. (2007)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, NIISATO N, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol. (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Physiological significance of hypotonicity-induced regulatory volume decrease : reduction in intracellular Cl- concentration acting as an intracellular signaling (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki H, Shiozaki A, NIISATO N, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol. (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Epithelial ion transport of human nasal polyp and sinus mucosa. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuda M, NIISATO N, Miyazaki H, Hama T, Dejima K, Hisa Y, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Am J Respir Cell Mol Biol. 36 ページ: 466-472
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Involvement of p38 MAPK in hypotonic stress-induced stimulation of β-and γ-ENaC expression in renal epithelium. (2007)
  • 著者名/発表者名: NIISATO N, Taruno A, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 358 ページ: 819-824
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] HCO_3^- dependent pH_i recovery and overacidification induced by NH4+ pulse in rat lung alveolar type II cells : HCO_3^- dependent NH_3 excretion from lung? (2007)
  • 著者名/発表者名: Tokuda S, Shimamoto C, Yoshida H, Murao H, Kishima G, Ito S, Kubota T, Hanafusa T, Sugimoto T, NIISATO N, Marunaka Y, Nakahari T.
  • 雑誌名: Pfluger Archiv Eur J Physiol (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Abnormal expression of ENaC and SGK1 mRNA induced by dietary sodium in Dahl salt-sensitive hypertensive rats. (2007)
  • 著者名/発表者名: Aio W, NIISATO N, Sawabe Y, Miyazaki H, Tokuda S, Nishio K, Yoshikawa T, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Cell Biol. Int. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Action of nelteenexin on anion secretion in human airway epithelia. (2007)
  • 著者名/発表者名: NIISATO N*, Hasegawa I*, Tokuda S, Taruno A, Nakajima K, Miyazaki H, Iwasaki Y, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 356 ページ: 1050-1055
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Hypotonicity stimulates renal epithelial sodium transport by activating JNK via receptor tyrosine kinases. (2007)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, NIISATO N, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Physiological significance of hypotonicity-induced regulatory volume decrease : reduction in intracellular Cl-concentration acting as an intracellular signaling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki H, Shiozaki A, NIISATO N, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol 92 ページ: F1411-F1417
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Epithelial ion transport of human nasal polyp and sinus mucosa. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuda M, NIISATO N, Miyazaki H, Hama T, Dejima K, Hisa Y, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Am J Respir Cell Mol Biol 36(4) ページ: 466-472
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] UT-B1 urea transporter plays a noble role as active water transporter in C6 glial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogami A, Miyazaki H, NIISATO N, Sugimoto T, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 351 ページ: 619-624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Furosemide, a blocker of Na^+/K^+/2C1^- cotransporter, diminishes proliferation of poorly differentiated human gastric cancer cells by affecting G0/G1 state. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki A
  • 雑誌名: J. Physiol. Sci 56 ページ: 401-406
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ambroxol-induced modification of ion transport in human airway Calu-3 epithelia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa I^*, NIISATO N^*, Iwasaki Y, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 343 ページ: 475-482
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] UT-B1 urea transporter plays a noble role as active water transporter in C6 glial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogami A, Miyazaki H, NIISATO N, Sugimoto T, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 351(3) ページ: 619-624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Furosemide, a blocker of Na^+/K^+/2Cl^- cotransporter, diminishes proliferation of poorly differentiated human gastric cancer cells by affecting G0/G1 state. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki A, Miyazaki H, NIISATO N, Nakahari T, Iwasaki Y, Itoi H, Ueda Y, Yamagishi H, Marunaka Y.
  • 雑誌名: J Physiol Sci. 56 ページ: 401-406
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ambroxol-induced modification of ion transport in human airway Calu-3 epithelia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa I*, NIISATO N*, Iwasaki Y, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 343 ページ: 475-82
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Aldosterone-induced abnormal regulation of ENaC and SGK1 in Dahl salt-sensitive rat. (2006)
  • 著者名/発表者名: Aoi W, NIISATO N, Miyazaki H, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biophys Biochem Res Commun. 341 ページ: 376-381
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Aldosterone-induced abnormal regulation of ENaC and SGK1 in Dah1 salt-sensitive rat. (2005)
  • 著者名/発表者名: Aoi W, NIISATO N, Miyazaki H, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 341 ページ: 376-381
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Quercetin and NPPB-induced diminution of aldosterone action on Na^+ absorption and ENaC expression in renal epithelium. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto S^#, NIISATO N^#, Sugimoto T, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 336 ページ: 401-407
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synergic action of insulin and genistein on Na^+/K^+/2C1^- cotransporter in renal epithelium. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueda-Nishimura T
  • 雑誌名: Biochem. Biophys Res Commun. 332 ページ: 1042-1052
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Quercetin and NPPB-induced diminution of aldosterone action on Na^+ absorption and ENaC expression in renal epithelium. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto S#, NIISATO N#, Sugimoto T, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 336 ページ: 401- 407
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synergic action of insulin and genistein on Na^+/K^+/2Cl^- cotransporter in renal epithelium. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ueda-Nishimura T*, NIISATO N*, Miyazaki H, Naito Y, Yoshida N, Yoshikawa T, Nishino H, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 332 ページ: 1042- 1052
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] <HCO_3>^- dependent pH_i recovery and overacidification induced by <NH_4>^+ pulse in rat lung alveolar type II cells : <HCO_3>^- dependent NH_3 excretion from lung?
  • 著者名/発表者名: Tokuda S
  • 雑誌名: Pfluger Archiv Eur J Physiol (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Abnormal expression of ENaC and SGK1 mRNA induced by dietary sodium in Dah1 salt-sensitive hypertensive rats.
  • 著者名/発表者名: Aoi W
  • 雑誌名: Cell Biol. Int. (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より