腎臓における新規の血圧調節機構ＷＮＫ－ＮＣＣシグナル伝達系の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22390168
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 頼 建光 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 准教授 (80334431)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 偽性低アルドステロン症II型 / KLHL3 / Cullin 3 / ユビキチン / SPAK / Na-K-Cl 共輸送体 / OSR1 / angiotensin II

研究概要

(1) 塩分摂取とangiotensin IIによる血管平滑筋におけるWNK-SPAK-NKCC1シグナル伝達系の制御
高塩分負荷により、マウスの大動脈においてSPAKとNKCC1のリン酸化の亢進がみられ、塩分制限下では、SPAKとNKCC1のリン酸化の低下がみられた。また、angiotensin II投与によりSPAKとNKCC1のリン酸化の亢進がみられた。これらの反応はいずれも、WKN3ノックアウトマウスにおいてはみられず、angiotensin IIによる血圧上昇もみられなかった。このことから、angiotensin II血管平滑筋のトーヌスの制御に、WNK3-SPAK-NKCC1シグナル伝達系が関与していることが示された。
(2) 細胞内ユビキチン化によるWNK-NCCシグナル系の制御
最近、kelch-like 3 (KLHL3)とCullin 3の遺伝子変異により偽性低アルドステロン症II型(PHAII)がおこることが明らかになった。細胞内強制発現系において、KLHL3はCullin 3とWNK4と結合してWNK4のユビキチン化を促進し、WNK4の蛋白発現レベルを低下させた。またPHAIIの疾患起因性変異はこれらの結合を阻害して、WNK4のユビキチン化を低下させ、WNK4の蛋白発現量を増加させた。このことから、WNK4はKLHL3によるユビキチン化の基質であり、WNK4のユビキチン化障害が遺伝性高血圧の発症メカニズムであることが示された。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Dietary salt intake regulates WNK3-SPAK-NKCC1 phosphorylation cascade in mouse aorta through angiotensin II (2013)
  • 著者名/発表者名: Zeniya M, Sohara E, Kita S, Iwamoto T, Susa K, Mori T, Oi K, Chiga M, Takahashi D, Yang SS, Lin SH, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Hypertension 巻: 62(5) ページ: 872-8
  • DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.113.01543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical library screening for WNK signalling inhibitors using fluorescence correlation spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Kikuchi E, Watanabe Y, Fujii S, Ishigami-Yuasa M, Kagechika H, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 455(3) ページ: 339-45
  • DOI: 10.1042/BJ20130597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decrease of WNK4 ubiquitination by disease-causing mutations of KLHL3 through different molecular mechanisms (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Wakabayashi M, Mori T, Araki Y, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 439(1) ページ: 30-4
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.08.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] KLHL2 interacts with and ubiquitinates WNK kinases (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi D, Mori T, Wakabayashi M, Mori Y, Susa K, Zeniya M, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 437(3) ページ: 457-62
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.06.104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired KLHL3-mediated ubiquitination of WNK4 causes human hypertension (2013)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi M, Mori T, Isobe K, Sohara E, Susa K, Araki Y, Chiga M, Kikuchi E, Nomura N, Mori Y, Matsuo H, Murata T, Nomura S, Asano T, Kawaguchi H, Nonoyama S, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 3(3) ページ: 858-68
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.02.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of enzyme-linked immunosorbent assays for urinary thiazide-sensitive Na-Cl cotransporter measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: Isobe K, Mori T, Asano T, Kawaguchi H, Nonoyama S, Kumagai N, Kamada F, Morimoto T, Hayashi M, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol 巻: 305(9) ページ: F1374-81
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00208.2013.
  • 査読あり
• [学会発表] Impaired KHLH3-mediated ubiquitination of WNK4 activates OSR1 and SPAK kinases-NaCl cotransporter (NCC) signaling and causes hypertension (2013)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi M, Mori T, Isobe K, Sohara E, Susa K, Araki Y, Chiga M, Kikuchi E, Nomura N, Mori Y, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 学会等名: American Society of Nephrology Kidney Week 2013
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A.
  • 年月日: 20131105-20131110
• [学会発表] WNK3 regulates blood pressure through the regulation of vascular OSR1/SPAK-NKCC1 phosphorylation cascade (2013)
  • 著者名/発表者名: Zeniya M, Sohara E, Oi K, Chiga M, Susa K, Mori T, Takahashi D, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 学会等名: American Society of Nephrology Kidney Week 2013
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A.
  • 年月日: 20131105-20131110
• [学会発表] Clinical significance of urinary thiazide-sensitive Na-Cl cotransporter (NCC) measurement by newly developed enzyme-linked immunosorbent assays (2013)
  • 著者名/発表者名: Isobe K, Mori T, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 学会等名: American Society of Nephrology Kidney Week 2013
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A.
  • 年月日: 20131105-10
• [学会発表] Low salt intake decreased transcription and protein level of KLHL3 in mouse kidney (2013)
  • 著者名/発表者名: Susa K, Sohara E, Zeniya M, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 学会等名: American Society of Nephrology Kidney Week 2013
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A.
  • 年月日: 20131105-10
• [学会発表] Chemical library screening for WNK signaling inhibitors by using fluorescent correlation spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Kikuchi E, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 学会等名: American Society of Nephrology Kidney Week 2013
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A.
  • 年月日: 20131105-10
• [学会発表] Analyses of KHLH3 mutants that cause Pseudohypoaldosteronism type II (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Wakabayashi M, Mori T, Araki Y, Sohara E, Rai T, Sasaki S, Uchida S
  • 学会等名: American Society of Nephrology Kidney Week 2013
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A.
  • 年月日: 20131105-10
• [学会発表] KHLH2 interacts with and ubiquitinates WNK4 kinases (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi D, Mori T, Wakabayashi M, Mori Y, Susa K, Zeniya M, Rai T, Sohara E, Sasaki S, Uchida S
  • 学会等名: American Society of Nephrology Kidney Week 2013
  • 発表場所: Atlanta, U.S.A.
  • 年月日: 20131105-10