水チャネル蛋白質,アクアポリンの外分泌腺細胞における発現と機能調節の分子機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671940
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 細井 和雄 徳島大学, 歯学部, 教授 (10049413)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津村 恵子 徳島大学, 工学部, 教務員 (50127841) ; 赤松 徹也 徳島大学, 歯学部, 助手 (80294700) ; 金森 憲雄 徳島大学, 歯学部, 助教授 (90064865)
• Keywords: アクアポリン / トラフィッキング / VIP / SDラット / 十二指腸 / ブルナー腺 / 遺伝的変動

Research Abstract

本研究では主として唾液腺をはじめとする外分泌腺において水輸送蛋白質、アクアポリン(AQP)の発現調節、機能調節を細胞生理学、分子生理学的に明らかにすることを目的とした。
1.前年度までにラットAQP5は下部胃においては基底側陰窩の上皮細胞に、また十二指腸においてはブルーナー腺に発現する事を見いだし、その局在の詳細について研究した。本年度は十二指腸ブルーナー腺におけるAQP5の機能調節を知る目的で、十二指腸スライスをin vitroにおいてvasointestinal polypeptide (VIP)とインキュベートした後、腺腔側膜を調製し、ウェッスタンブロッティングによってAQP5蛋白質量を調べた。その結果、VIP(100nM)投与2分後に腺腔側膜分画のAQP5は増加し、最高値(対照の2.3倍)となった。In vivoの実験において、VIP(40μg/kg)投与はブルーナー腺の分泌顆粒の内容物を放出し、腺腔側を拡大した。同時に腺腔側膜には無刺激コントロールに比してAQP5の強い免疫反応が認められた。これらIn vivo、in vitroの変化はAQP5では顕著であったがAQP1では認められなかった。VIPは十二指腸ブルーナー腺におけるAQP5のトラフイッキングを惹起させるがAQP1については大きく影響しないと考えられた。
2.昨年度までに、正常SDラット唾液腺(顎下腺)のAQP5蛋白質発現レベルは個体により差が存在し、本系統ラットは高発現ラットおよび低発現ラットに分類できる事を見いだした。2種のラットを近交化する目的で兄妹交配を進め、現在、高発現ラットは8代目に、また低発現ラットは4代目に到った。これらのラットではAQP5蛋白質の発現レベルの差は100倍以上に達した。本年度は唾液腺以外の組織におけるAQP5蛋白質ならびにAQP5 mRNA発現レベルを両ラットにおいて調べた。即ち、AQP5蛋白質発現レベルは耳下腺、肺、涙腺においても大きな差が認められたが、AQP5 mRNAレベルはいずれの臓器においても両グループ間で差はなかった。したがって、上記2グループ間で認められたAQP5蛋白質発現レベルの差異はAQP5遺伝子あるいはそのプロモーターに発生した遺伝的変異に基づくものと考えられた。現在、両ラットよりPCRクローニングしたAQP5遺伝子の変異の存在を検討中である。また、今後、近交系を確立し、それらの生理学的パラメーターを調べ、もってAQP5の生理機能を究明する。

Research Products

• [Publications] Parvin, M.N., et al.: "Expression and hormone-induced redistribution of AQP5 in Brunner's gland of the rat duodenum"Biochimica et Biophysica Acta : Molecular Cell Research. 1542(1-3). 116-124 (2002)
• [Publications] Kurabuchi, S.et al.: "Developmental and androgenic regulation of the immunocytochemical distribution of mK1, a true tissue kallikrein, in the granular convoluted tubule of the mouse submandibular gland"Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 50(2). 135-145 (2002)
• [Publications] Kanamori, N.et al.: "Methylene blue as a vascular filling dye"ITE LETTERS on Batteries, New Technologies & Medicine (with News). 3(1). 75-77 (2002)
• [Publications] Kurabuchi, S.et al.: "Multihormonal regulation of granular convoluted tubular cells expressing mK1, a true tissue kallikrein, in the mouse submandibular gland"Proceedings of the 21st Conference of European Comparative Endocrinologists. 527-530 (2002)
• [Publications] Murdiastuti, K.et al.: "Divergent expression and localization of aquaporin 5, an exocrine-type water channel, in the submandibular gland of Sprague-Dawley rats"Pflugers Archives-European Journal of Physiology. 445(3). 405-412 (2002)
• [Publications] Yao, C.et al.: "Acute phase protein induction by experimental inflammation in the salivary"Proceedings for The 1st International Congress on Mastication and Health-Oral Health for Healthy Life. (in press). (2003)
• [Publications] 細井和雄(分担執筆) 他: "分子細胞生物学基礎実験法 改訂第2版"南江堂(印刷中). (2003)
• [Publications] Hosoi, K., et al.: "Handbook of proteolytic enzymes, 2nd edition"Elsevier(印刷中). (2003)