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

2011 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)
• 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

昨年度までの研究によりAQP4 M1アイソフォーム特異的ノックアウトマウスの小脳では野生型と比較して遥かに巨大なアレイ構造を形成していることが確認できたものの、AQP4タンパク質の総量が野生型マウスの40%程度まで減少していた。これは胎仔の大脳皮質より調製した初代培養アストロサイトでも同様であった。そこで、AQP4 M1アイソフォーム特異的ノックアウトマウスにおけるAQP4発現の低下がmRNAレベルでもおきているか否かを検証するため、8週齢のマウス小脳及び初代培養アストロサイトよりRNAを抽出し、ノーザンブロット解析を行ったところ、AQP4 M1アイソフォーム特異的ノックアウトマウスでは、8週齢の小脳においても、初代培養アストロサイトにおいてもAQP4 mRNAの発現低下が認められ、転写レベルの調節が起こっている可能性が強く示唆された。しかしながら、これはAQP4遺伝子内に外来のDNA断片を挿入したことによるアーチファクトである可能性も否定できない。今後はこれも踏まえ、初代培養アストロサイトを用いて転写・翻訳・翻訳後のAQP4の発現調節機構の解明を行う必要がある。
また、翻訳後のAQP4の発現調節機構の解明の目的で、AQP4のM1、M23をそれぞれ単独で発現するCHO細胞の安定発現株を複数樹立し、M1及びM23タンパク質の安定性について検討したところ、M1は比較的安定であるのに対し、M23を単独で発現させるとライソゾームやプロテアゾームで分解を受ける可能性を示す結果を得た。これは巨大なアレイを形成することによりAQP4タンパク質の分解が促進されることを示唆している。AQP4 M1アイソフォーム特異的ノックアウトマウス、AQP4完全ノックアウトマウスは、理研BRCとの共同研究による網羅的表現型解析が現在も進行中で、7月下旬頃までには全ての結果が出そろう見込みとなっている。

研究成果

• [雑誌論文] An astrocyte-specific enhancer of aquaporin-4 gene functions through a consensus sequence of POU transcription factors in concert with multiple upstream elements (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe Y, Ikeshima-Kataoka H, Goda W, Niikura T., Yasui M
  • 雑誌名: J.Neurochem 巻: 120(6) ページ: 899-912
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quiescence and _YH2AX in Neuroblastoma are Regulated by Ouabain/Na, K-ATPase (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiyoshi H, Abdelhady S, Segerstrom L, Sveinbjornsson B, Nuriya M, Lundgren T.K, Desfrere L, Miyakawa A, Yasui M, Kogne P, Johnsen J.I, Andang M, Uhlen P
  • 雑誌名: British Journal of Cancer 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptosis in mouse amniotic epithelium is induced by activated macrophages through the TNF receptor type 1/TNF pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Umezawa K., Yasui M.
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 84 ページ: 248-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progesterone maintains amniotic tight junctions during midpregnancy in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Miwa H., Yasui M
  • 雑誌名: Mol Cell Endocrinol 巻: 337(1-2) ページ: 36-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Curcumin and genistein additively potentiate G551D-CFTR (2011)
  • 著者名/発表者名: Yu YC*, Miki H*, Nakamura Y, Hanyuda A, Matsuzaki Y, Abe Y, Yasui M, Tanaka K, Hwang TC, Bompadre SB., Sohma Y (*co-first authors)
  • 雑誌名: Journal ot Cystic Fibrosis 巻: 10(4) ページ: 243-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma membrane aquaporin AqpZ is essential for glucose metabolism during photomixotrophic growth of Synechocystis sp.PCC 6803 (2011)
  • 著者名/発表者名: Akai M, Onai K, Kusano M, Sato M, Redestig H, Toyooka K, Morishita M, Miyake H, Hazama A, Checchetto V, Szabo I, Matsuoka K, Saito K, Yasui M, Ishiura M., Uozumi N
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 286(28) ページ: 25224-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Gaussian Fluctuations Resulting from Power-Law Trapping in a Lipid Bilayer (2011)
  • 著者名/発表者名: Akimoto T, Yamamoto E, Yasuoka K, Hirano Y., Yasui M
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 107(17) ページ: 178103-07
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Aquaporin-Mediated Diffusional Water Permeability by Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Ibata K, Takimoto S, Morisaku T, Atsushi Miyawaki., Yasui M
  • 雑誌名: Biophys J 巻: 101(9) ページ: 2277-2283
  • 査読あり
• [学会発表] Roles of AQP4 in brain disorders (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: THE FIRST WORLD CONGRESS ON WATER CHANNEL PROTEINS (AQUAPORINS AND RELATIVES) CELEBRATING THE 25TH ANNIVERSARY OF THE DISCOVEEY OF THE FIRST WATER CHANNEL PEOTEIN (LATER CALLED AQUAPORIN 1)
  • 発表場所: CLUJ-NAPOCA, ROMANIA(招待講演)
  • 年月日: 20111027-20111029
• [学会発表] Perinatal dynamism of water balance and role of aquaporin (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: 第11回アジア小児腎臓学会学術集会第46回日本小児腎臓病学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)
  • 年月日: 20110602-20110604
• [学会発表] Water Biology:水分子ナノ動態から高次脳機能に迫る (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: 第5回トランスポーター研究会九州部会
  • 発表場所: ホテルJALシティ宮崎(宮崎)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Water Biology:水分子ナノ動態から高次脳機能に迫る (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: 創薬薬理フォーラム第19回シンポジウム
  • 発表場所: 日本薬学会長井記念館(東京)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Roles of aquaporins in water dynamics of the cells (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: International Conference "Water and Nanomedicine"
  • 発表場所: Academy of Sciences and Arts of Republic of Srpska Banja Luka (Bosnia and Herzegovina)(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] AQPと脳水腫 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井正人
  • 学会等名: 北京大学医学部特別講演会
  • 発表場所: 北京大学医学部(北京、中国)(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-16
• [備考]
  • URL: http://web.sc.itc.keio.ac.jp/pharm/