中枢神経系におけるミオイノシトールトランスポーターの遺伝子発現調節

中枢神经系统肌醇转运蛋白基因表达的调节

• 批准号: 07780682
• 负责人: 島田 昌一
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07780682/
• 关键词: ミオイノシトールトランスポーター; 浸透圧調節; オスモライト

浸透圧調整に密接に関与するミオイノシトールトランスポーターのmRNAの分布を神経系において検討したところ、脳では脈絡叢で最も強い発現を認め、またほとんどの神経細胞やグリア細胞においても中等度から弱い発現が認められた。内耳ではラセン靱帯で非常に強い発現を認め、眼では網膜の内果粒層や神経節細胞層、毛様体やレンズ上皮にミオイノシトールトランスポーターの発現が認められた。さらに腹腔内に1.5M NaCl(1ml/100g)を注入し、急性に血清の浸透圧を上昇させた動物を用いてin situハイブリダイゼーション法やノーザンブロット法により検討したところ、脳内では視床下部室旁核、海馬錐体細胞、小脳顆粒細胞などでミオイノシトールトランスポーターの遺伝子発現の急速な上昇を認めた。また、眼においても同様の浸透圧変化によるミオイノシトールトランスポーターのmRNAの増加を観察した。さらに、このmRNAの発現上昇は一時的なもので、約1.5時間後にピークに達し、3〜5時間後にはほぼ正常の状態にまで下降した。この素早い遺伝子発現調節は血清浸透圧変化と時間的にほとんど同調するものであった。浸透圧負荷が最もかかる腎臓においても、同様の検討を行ったがミオイノシトールトランスポーターの遺伝子発現変化は神経系と比べるとやや遅く、5時間をピークとするものであった。次に、他のオスモライトトランスポーターであるベタイントランスポーター、タウリントランスポーター、グルタミン酸トランスポーター等について同様の検討を行ったが、網膜においてタウリントランスポーターの浸透圧負荷に対する遺伝子発現変化を認めるのみで、他のトランスポーターについてはほとんど変化が認められなかった。また、浸透圧変化時の転写調節と密接な関わりを有するMAPキナーゼ系のSAPKのγサブタイプのmRNAは、脳内の海馬や小脳顆粒細胞などミオイノシトールトランスポーター発現が急速に変化する部位に一致して、発現していた。以上の結果から複雑な細胞構築を示す神経系においてはオスモライトトランスポーターの中でもミオイノシトールトランスポーターが浸透圧調整に関して最も重要な役割を果たしており、またこのトランスポーター遺伝子は神経系において特殊な早い転写調節を受けていると考えられた。

当在神经系统中检查了与渗透调节密切相关的肌醇转运蛋白的mRNA分布时，在大脑中的脉络丛中观察到最强的表达，并且在大多数神经元和神经胶质细胞中也观察到中度至弱表达。内耳在螺旋韧带中非常强大，肌醇转运蛋白在视网膜，神经节细胞层，睫状体和透镜上皮的内部表达。此外，将150万NaCl（1 mL/100g）注入腹膜腔，并通过原位杂交或北面斑点急剧增加血清渗透压。在大脑中，在下丘脑心室核，海马锥体细胞，小脑颗粒细胞等中观察到肌酸转运蛋白的基因表达迅速增加。此外，由于相同的渗透压变化而导致的肌异醇转运蛋白转运蛋白的mRNA的增加，这是同一渗透压变化所致。此外，这种增加的mRNA表达是暂时的，在约1.5小时的峰值上达到峰值，并在3-5小时后跌至几乎正常。基因表达的这种快速调节在很大程度上按时间顺序排列，血清渗透压的变化。在受到最渗透载荷的肾脏中进行了同一项研究，但是肌醇转运蛋白的基因表达的变化比神经系统的转运蛋白略慢，在5小时时达到峰值。接下来，对其他渗透转运蛋白，甜菜碱转运蛋白，牛磺酸转运蛋白，谷氨酸转运蛋白等进行了类似的研究，但观察到视网膜中基因表达的变化与牛磺酸转运蛋白的渗透载荷相关，而其他转运蛋白的变化很小。此外，SAPK的γ亚型的mRNA是一种与渗透压变化过程中转录调节密切相关的MAP激酶系统，该系统与大脑的位点表达了肌无溶质醇转运蛋白转运蛋白的表达迅速变化，例如Hippocampus和Cerebellar颗粒细胞。从上述结果来看，肌醇转运蛋白在神经系统中在渗透调节中起着最重要的作用，在神经系统中，在渗透转运蛋白中表现出复杂的细胞构建，并且人们认为该转运蛋白基因在神经系统中受到特殊，快速的转录调节。

项目成果

Minami,Y.: "Expression of Na+/myo-inositol cotransporter mRNA in the inner ear of the rat." Mol Brain Res.35. 319-324 (1996)

Minami,Y.：“Na /肌醇协同转运蛋白 mRNA 在大鼠内耳中的表达。”

Minami,Y.: "Rapid and transient up-regulation of Na+/myo-inositol cotransporter transcription in the brain of acute hypernatremic rats." Mol Brain Res.(in-press).

Minami,Y.：“急性高钠血症大鼠大脑中钠/肌醇协同转运蛋白转录的快速和短暂上调。”

Yamauchi,A.: "Localization and rapid regulation of Na+/myo-inositol cotransporter in rat kidney." J Clin Invest. 96. 1195-1201 (1995)

Yamauchi,A.：“大鼠肾脏中钠/肌醇协同转运蛋白的定位和快速调节。”

Morimura,H.: "Expression of Na+/myo-inositol cotransporter mRNA in the Normal and Hypertonic Stress Rat Eyes." Mol Brain Res.35. 333-338 (1996)

Morimura,H.：“Na /肌醇协同转运蛋白 mRNA 在正常和高渗应激大鼠眼中的表达”。

Inoue,K.,: "Cloning and expression of a bovine glutamate transporter." Mol Brain Res.28. 343-348 (1995)

Inoue,K.：“牛谷氨酸转运蛋白的克隆和表达。”