アクアポリン4の蛋白複合体とアレイ構造による機能制御に関する研究

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390061
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 安井 正人 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90246637)
• 研究分担者: 中尾 和貴 独立行政法人理化学研究所, 動物実験支援ユニット, ユニットリーダー (20217657)
• キーワード: アクアポリン / 蛋白複合体 / 構造機能相関 / 水分子 / 脳浮腫

研究概要

1.AQP4 M1アイソフォーム特異的ノックアウトマウス
相同組換えクローン2ラインからそれぞれキメラマウスを作製し、C57BL/6の雌と交配し、F1世代にノックアウトアリルのヘテロ個体がいる事をサザンブロット法及びPCR法により確認した。得られたF1マウスはの一部は、C57BL/6を遺伝的背景に持つF1pリコンビナーゼ、あるいはCreリコンビナーゼのトランスジエニックマウスと交配する事でPGK-neo-pAカセット、めるいはlacZ/PGK-neo-pAカセットの除去を行った。それぞれの遺伝子型についてC57BL/6に対し戻し交配を行うとともに一部ホモ個体を作製し、AQP4タンパク質の発現をウェスタンブロット法により確認したところ、lacZ/PGK-neo-pAカセットを有したホモ個はAQP4のnullマウスである事が分かった。一方、PGK-neo-pAカセットのみを除去したマウス、lacZ/PGK-neo-pAカセットを除去したマウスのホモ個体ではAQP4M23アイソフォームのみの発現は確認できたが、総発現量は野生型より低かった。
2.AQP4完全ノックアウトマウス
M1特異的ノックアウトマウスと同様に、キメラマウスを作製後、C57BL/6の雌と交配し、F1世代にノックアウトアリルのヘテロ個体がいる事を確認した。得られたF1マワスの一部は、C57BL/6を遺伝的背景に持つF1pリコンビナーゼ、あるいはCreリコンビナーゼのトランスジェニックマウスと交配する事でPGK-neoカセット、あるいはEGFP/PGK-neoカセットの除去を行った。それぞれの遺伝子型についてC57BL/6に対し戻し交配を行うとともに一部ホモ個体を作製し、AQP4タンパク質の発現をウェスタンブロット法により確認したところ、いずれの遺伝子型においてもAQP4タンパク質の消失が確認できた。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of water permeability through aquaporin-4 (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukutake, Y., Yasui, M.
  • 雑誌名: Neuroscience (Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Mechanisms How Mercury Inhibits Water Permeation of Aquaporin-1 : Understanding by Molecular Dynamics Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirano Y, Okimoto N, Yasuoka K, Taiji M, Suematsu M, Yasui M
  • 雑誌名: Biophys.J. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and distribution of tight junction proteins in human amnion during late pregnancy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Kadohira, I., Tanaka, M., Yoshimura, Y., Ikeda, K., Yasui, M.
  • 雑誌名: Placenta 31 ページ: 158-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of Kv2.1 phosphorylation in an animal model of anoxia (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Nuriya M, Yasui M.
  • 雑誌名: Neurobiol.Dis. 38 ページ: 85-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity-dependent regulation of HCN1 protein in cortical neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: Arimitsu T, Nuriya M, Ikeda K, Takahashi T, Yasui M
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 387 ページ: 87-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drosophila big brain does not act as a water channel, but mediates cell adhesion (2009)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi K, Tsuji S, Miwa H, Morisaku T, Nuriya M, Orihara M, Kaneko K, Okano H, Yasui M.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 583 ページ: 2077-2082
  • 査読あり
• [雑誌論文] TSHR Mutations as a Cause of Congenital Hypothyroidism in Japan : a Population-Based Genetic Epidemiology Study (2009)
  • 著者名/発表者名: Narumi S, Muroya K, Abe Y, Yasui M, Asakura Y, Adachi M, Hasegawa T
  • 雑誌名: J.Clin.Endocrinol.Metab. 94 ページ: 1317-1323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid and reversible inhibition of aquaporin-4 by zinc (2009)
  • 著者名/発表者名: Yukutake Y, Hirano Y, Suematsu M, Yasui M
  • 雑誌名: Biochem. 48 ページ: 12059-12061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic changes in amniotic tight junctions during pregnancy (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Inai, T., Shibata, Y., Yasui, M
  • 雑誌名: Placenta 30 ページ: 840-847
  • 査読あり
• [雑誌論文] pH regulated anion permeability of aquaporin-6 (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasui, M.
  • 雑誌名: Handb.Exp.Pharmacol. 190 ページ: 299-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aquaporin 6 binds calmodulin in a calcium-dependent manner (2009)
  • 著者名/発表者名: Rabaud, N.E., Song, L., Wang, Y., Agre, P., Yasui, M., Carbrey, J.M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 383 ページ: 54-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aquaporin-6 is expressed along the rat gastrointestinal tract and upregulated by feeding in the small intestine (2009)
  • 著者名/発表者名: Laforenza, U., Gastaldi, G., Polimeni, M., Tritto, S., Tosco, M., Ventura, U., Scaffino, M.F., Yasui, M.
  • 雑誌名: BMC Physiol. 9 ページ: 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Membrane potential dynamics of axons in cultured hippocampal neurons probed by second harmonic generation imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: Nuriya M, Yasui M.
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Optics (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Aquaporin and Water Seen by Two Photon Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: WINPTech2009 Workshop on Information, Nano and Photonics Technology 2009
  • 発表場所: KOBE University Centennial Hall and Takikawa Memorial Hall, Kobe University, Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] アクアポリン-4の調節機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: 第39回慶應ニューロサイエンス研究会『アクアポリン-4と神経疾患-新たな病態メカニズムの展開と治療への戦略』
  • 発表場所: 慶應義塾大学医学部 北里講堂
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] Clinical relevance of water channel, aquaporin (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: The First International Meeting on Japan-China-Korea Traditional Medicine
  • 発表場所: 昭和薬科大学記念講堂(講義棟2F)
  • 年月日: 2009-10-25
• [学会発表] Aquaporins in brain disorders (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井 正人
  • 学会等名: 北京大学医学部
  • 発表場所: 北京大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Regulation, structure, and function of brain aquaporins (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: The 22nd Biennial Joint Meeting of the International Society for Neurochemistry(ISN)and the Asian Pacific Society for Neurochemistry(APSN), Busan, Korea
  • 発表場所: BEXCO, Busan, Korea
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] 水代謝の生理と病態に関する最新の話題-アクアポリンの構造機能相関と分子標的創薬 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: 第44回日本小児腎臓病学会学術集会
  • 発表場所: 一橋記念講堂
  • 年月日: 2009-06-26
• [学会発表] 中枢神経におけるアクアポリン-4(AQP4)の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井 正人
  • 学会等名: 第50回日本神経学会総会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2009-05-22
• [備考] 薬理学教室HP
  • URL: http://web.sc.itc.keio.ac.jp/pharm/index-jp.html