新規WNKキナーゼ制御系であるKLHL3-Cullin3の病態生理学的役割の検討

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26860629
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 若林 麻衣 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 非常勤講師 (00707292)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 高血圧症 / オートファジー / KLHL3 / p62

研究実績の概要

最近、我々はKLHL3がWNK4とCUL3に結合してWNK4ユビキチン化に関わり、WNK4-SPAK/OSR1-NCCカスケードを通した血圧制御機構に関与していることを発見した。またKLHL3と同じKelch familyでありNrf2のユビキチン化に関わるKeap1が、酸化ストレス下でp62/SQSTM1(p62)による選択的オートファジーにより制御されることが報告された。このことから、WNK4分解系におけるp62および選択的オートファジーの関与と、その機構の偽性低アルドステロン症II型(PHAII)への関与を明らかにするための実験を行った。HEK293T細胞にKLHL3、WNK4、p62を強制発現させ、蛋白間結合や発現量に与える影響、免疫染色での細胞内局在などを検討した。その結果、KLHL3はKeap1同様p62と直接結合し、WNK4はKLHL3、p62を介してオートファゴソームに取り込まれていた。プロテアソーム阻害下のp62のknock downによりWNK4とKLHL3はともに増加した。PHAIIを引き起こすKLHL3変異体存在下ではknock downによるWNK4の増加は見られなかった。以上のことから、WNK4はKLHL3-CUL3複合体によるユビキチン修飾後、プロテアソームによる分解だけでなく、p62を介した選択的オートファジーによる制御も受けており、PHAIIではオートファジーによるWNK4の分解も阻害されていることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of selective autophagy mediated by p62/SQSTM1 in KLHL3-dependent WNK4 degradation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Mori T, Wakabayashi M, Yoshizaki Y, Zeniya M, Sohara E, Rai T, Uchida S
  • 雑誌名: Biochemical J 巻: 472 ページ: 33-41
  • DOI: 10.1042/BJ20150500
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired degradation of WNK by Akt and PKA phosphorylation of KLHL3 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki Y, Mori Y, Tsuzaki Y, Mori T, Nomura N, Wakabayashi M, Takahashi D, Zeniya M, Kikuchi E, Araki Y, Ando F, Isobe K, Nishida H, Ohta A, Susa K, Inoue Y, Chiga M, Rai T, Sasaki S, Uchida S, Sohara E
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 467 ページ: 229-34
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.09.184
  • 査読あり