脳内ナトリウムセンサー分子と体液恒常性調節ホルモンの機能連関

脑钠传感器分子与体液稳态调节激素的功能关系

基本信息

批准号：
22700350
负责人：
吉田匡秀
金额：
$ 2.5万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22700350/
关键词：
体液恒常性 Nax エンドセリン

项目摘要

体液のナトリウムイオン(Na^+)濃度の恒常性は生命維持に必須である。これまでの我々の一連の研究から、Naチャンネル分子Na_xが脳内体液Na^+レベルセンサーとして機能し、塩分摂取を行動レベルで制御していることが明らかとなってきた。本研究は、脳弓下器官のエンドセリンB受容体によるNa_xの開口調節が動物個体の塩分摂取行動を制御する可能性を、分子・細胞から行動レベルに至る実験手法を駆使して統合的に明らかにすることを目指している。22年度は主に分子・細胞に着目した研究を行った。現在までの我々の研究から、Na_xは細胞外Na^+濃度の上昇により活性化されることが明らかとなっている。本研究により、Na_xはエンドセリンB受容体の活性化を介しても活性化が起こることを明らかとなった。一方でエンドセリンA受容体やアンジオテンシンII受容体を刺激してもNa_xの活性化は認められなかった。またエンドセリンB受容体の拮抗薬を用いた実験から細胞外Na^+濃度の上昇によるNa_xの活性化はエンドセリンによる開口と独立していることが明らかとなり、Na_xには2つの活性化メカニズムがあることが分かった。またエンドセリンB受容体の活性化によるNa_xの活性化はエンドセリンB受容体→プロテインキナーゼC→MAPK/ERKキナーゼ→ERK1/2経路の活性化を介していた。そこでNa_x自身がリン酸化修飾により開口している可能性を考え、Na_xに存在する細胞内領域がERKによりリン酸化を受けるかを確認した。その結果、Na_xに存在する5つの細胞内領域のうち、2つでERKによるリン酸化が認められた。電位依存性Na^+チャンネルファミリー分子が、少数ながらその細胞内領域のリン酸化を受けることにより活性化・不活性化の時間特性や電流量などが変化することは知られている。しかし、リン酸化によりチャンネルの開口が起こる現象に関しては全く報告がない。Na_xのリン酸化による開口が実証されれば、チャンネル分子の全く新しい開口機構が明らかとなると期待される。

体液中钠离子 (Na^+) 浓度的稳态对于生命维持至关重要。迄今为止，我们的一系列研究表明，Na 通道分子 Na_x 作为脑液 Na^+ 水平的传感器，并在行为水平上控制盐的摄入量。本研究通过从分子、细胞到行为水平的实验方法，全面阐明了穹窿下器官中内皮素B受体调节Na_x开放控制个体动物盐摄入行为的可能性，我们的目标是使这成为可能。 2012年，研究主要集中在分子和细胞上。我们迄今为止的研究表明，Na_x 是通过细胞外 Na^+ 浓度的增加而被激活的。这项研究表明，Na_x 也可以通过内皮素 B 受体的激活而被激活。另一方面，即使刺激内皮素A受体和血管紧张素II受体，也没有观察到Na_x的活化。此外，使用内皮素B受体拮抗剂的实验表明，由于细胞外Na^+浓度增加而引起的Na_x激活与内皮素诱导的开放无关，这就是我发现的Na_x激活机制。此外，内皮素B受体激活引起的Na_x激活是通过内皮素B受体→蛋白激酶C→MAPK/ERK激酶→ERK1/2途径的激活介导的。因此，考虑到Na_x本身被磷酸化修饰打开的可能性，我们确认了Na_x中存在的细胞内区域是否被ERK磷酸化。结果，在 Na_x 中存在的五个细胞内区域中的两个区域中观察到 ERK 磷酸化。已知电压门控Na + 通道家族分子的激活/失活时间特性和电流量由于少量细胞内区域的磷酸化而改变。然而，还没有关于由于磷酸化而发生通道开放的现象的报道。如果证实Na_x的磷酸化打开，则有望揭示一种全新的通道分子打开机制。