膜動態におけるGP2/THPファミリーの細胞生物学的機能に関する研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04J00977
• Research Institution: Aoyama Gakuin University
• Principal Investigator: 小林 謙一 青山学院大学, 理工学部, 特別研究員(PD)
• Keywords: GP2 / THP / GPI-アンカー型タンパク質 / 腎臓 / thick ascending loop of Henle / ナトリウムイオントランスポーター / エキソサイトーシス / エンドサイトーシス

Research Abstract

THPが、ナトリウムイオントランスポーターの輸送及び再回収と関与していることをin vivoで明らかにする目的で、ラットを用いて尿中ナトリウムイオン変化の検討を行った。その結果、通常飼育下では、尿中THP分泌量、pH、Naイオン濃度及び尿量には、日内変動が観察された。つまり活動期では食餌摂取によって、Naイオン濃度が増加すると共に尿量、pH、尿中THP分泌量も上昇した。一方、非活動期になると食餌摂取が低下することでNaイオン濃度、尿量、pHと共に、尿中THP分泌量も低下した。このことより、尿pH依存的なTHPの遊離によって、ナトリウムイオン再吸収を調節している可能性が示唆された。
絶水条件下では日内変動が崩れ、pHは徐々に低下し、絶水48時間でpH6付近にまで低下し、尿中Naイオン濃度、尿量、THP分泌量も低下した。また、絶水60時間後の腎臓組織を抗THP抗体による免疫組織学的解析を行った結果、イオン再吸収細胞膜上に顕著な局在を示したことから、THPが細胞膜から遊離されず、膜上に留まっていることが確認された。
その後再給水すると、水及び食餌摂取が再開されると共にpH、尿量、Naイオン濃度、尿中THP分泌量が上昇した。THP遺伝子発現は、絶水条件にすると低下したが、イオントランスポーターであるNKCC2遺伝子発現には、影響はなかった。
この結果より、糸球体を通過する原尿中のpHが7以上になるとTHP遊離活性が上昇し、pHが7以下になると低下するという、THP遊離酵素による調節がはたらいていることが示唆された。また、このようなpH依存的なTHP遊離機構の調節によって、イオントランスポーターを含む膜成分の再回収を制御していることが示唆された。