アクアポリンの細胞内輸送・局在・機能の分子メカニズムの研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13137203
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 佐々木 成 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (60170677)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 格 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科・腎臓施設, 教授 (30092737) ; 桑原 道雄 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 助教授 (60221230)
• Keywords: 遺伝子 / 細胞生物学 / 生理学 / チャネル / 体内環境 / アクアポリン / 尿濃縮

Research Abstract

1.優性遺伝型式の発症を示すAQP2変異蛋白と正常AQP2蛋白が4量体を形成し、この4量体は本来の管腔膜ではなく側底膜に輸送されることを示した。変異のどの部分がこの局在の変化に関与しているかについてはC末の短縮、置換実験よりC末の4個のアミノ酸残基が大切なこと、更には変異の結果フレームシフトで形成されるC末端の中に新たに形成されるLLモチーフが働いていることが判明した。
2.またこの現象をinvivoで再現するためにこの変異遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成した。腎集胃管でのAQP2変異蛋白の発現は量は少ないが認められ、軽度の尿濃縮力障害も認められた。現在変異のノックインマウスを作成中である。
3.AQP2のC末はPDZ結合配列になっているので、ここにに付着するPDZ蛋白をクローニングするためにPDZ-1に対する抗体で腎髄質の発現ライブラリーをスクリーニングし、P130と名付けた蛋白を見つけた。P130は腎臓の髄質に豊富に発現しており皮質には認められない。髄質での存在部位は集合管でありAQP2と共存していた。現在P130とAQP2の相互作用、P130のノックアウトマウスの尿濃縮力を検討中である。
4.AQP7のノックアウトマウスが誕生した。外見、発育は正常であり、尿濃縮力と精子運動能のにも異常は認められなかった。AQP7ノックアウトマウスでシスプラチンによる急性腎不全に対する反応を見ている。またAQP1とAQP7のダブルノックアウトも作成中である。AQP12についてもノックアウトマウス作成中である。
5.全国から腎性尿崩症の遺伝子解析を受けつけて行い新たな変異を見つけだし、臨床症状と遺伝子変異種との対応を検討している。

Research Products

• [Publications] Asai T et al.: "Pathogenesis of nephrogenic diabetes insipidus by aquaporin-2 C-terminus mutations."Kidney International. 64. 2-10 (2003)
• [Publications] Michimata M et al.: "Reverse pharmacological effect of loop diuretics and altered rBSC1 expression in rats with lithium nephropathy."Kidney International. 63. 165-171 (2003)
• [Publications] Mizuno H et al.: "Successful treatment of partial nephrogenic diabetes with thiazide and desmopressin."Horm Res. 59. 297-300 (2003)
• [Publications] Maehara H et al.: "Expression of CLC-KB gene promoter in the mouse cochlea."Neuro Report. 14. 1571-1573 (2003)
• [Publications] Michimata M et al.: "Vasopressin-independent renal urinary concentration : Increased rBSC1 and enhanced countercurrent multiplication."Kidney International. 64. 933-938 (2003)
• [Publications] Miyakoshi M et al.: "A case of a novel mutant vasopressin receptor-dependent nephrogenic diabetes insipidus with bilateral non-obstructive hydronephrosis"Endocrine J. 50. 809-814 (2003)
• [Publications] Hayama A et al.: "Molecular mechanisms of Bartter syndrome caused by mutations in the BSND gene."Histochem Cell Biol. 119. 485-493 (2003)
• [Publications] Shimamura H et al.: "The PI3-kinase-Akt pathway promotes mesangial cell survival and inhibits apoptosis in vitro via NF-kappa B and Bad."J Am Soc Nephrol. 14. 1427-1434 (2003)
• [Publications] Terada Y et al.: "Expression and function of the developmental gene Wnt-4 during experimental acute renal failure in rats."J Am Soc Nephrol. 14. 1223-1233 (2003)
• [Publications] Yamauchi K et al.: "A disease-causing mutant WNK4 increases paracellular chloride permeability and phosphorylates claudins."Proc Natl Acad Sci USA. (in press).