H/HCO3 transport in the collecting duct

H/HCO3 在集合管中的运输

基本信息

  • 批准号:
    7069503
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    1993
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1993-08-01 至 2008-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Ammonia metabolism is critical for normal health. Inappropriate ammonia metabolism in the kidney leads to metabolic acidosis and in the liver leads to ammonia encephalopathy. In the central nervous system increased extracellular ammonia alters neuronal function and can lead to encephalopathy. Accordingly, understanding the cellular and molecular mechanisms of ammonia metabolism, which includes ammonia transport, is important. Recent studies have identified a novel family of ammonium ion (NH4+)-specific transporters. These proteins were first identified in yeast and in plants, and homologues are present throughout nature. In model systems, such as yeast, plants and bacteria, these are intrinsic membrane proteins that mediate high-affinity, ammonium-specific transport and whose expression is physiologically regulated. Two of these proteins, RhBG and RhCG are expressed in the connecting segment and the collecting duct of the kidney, and exhibit polarized expression. These observations lead us to postulate that RhBG and RhCG are integral membrane, physiologically-regulated ammonium-ion transporters that play critical roles in renal ammonia metabolism. The broad, long-term objectives of this project are to define the roles of RhBG and RhCG in mammalian renal physiology. To do so, the Specific Aims of the current proposal are to: (1) Define the regulation of mouse renal RhBG and RhCG expression and vesicular trafficking in response to specific clinical conditions associated with altered renal ammonia metabolism; (2) Determine the mechanism of extracellular ammonia-stimulated changes in RhBG- and RhCG-mediated ion transport; and, (3) identify the specific ion-transport characteristics of RhBG and RhCG. We will utilize in vivo animal models of altered renal ammonia metabolism, metabolic acidosis and alkalosis and hypokalemia, to define the regulation of RhBG and RhCG expression and cellular localization, a cultured collecting duct cell line, mIMCD-3, for in vitro studies examining the cellular mechanisms underlying regulation of RhBG and RhCG-mediated transport, and heterologous expression systems in which to define the specific ion transport characteristics of RhBG and RhCG.
描述(由申请人提供):氨代谢对于正常健康至关重要。肾脏中氨代谢不当会导致代谢性酸中毒,肝脏中氨代谢不当会导致氨脑病。在中枢神经系统中,细胞外氨的增加会改变神经元功能,并可能导致脑病。因此,了解氨代谢(包括氨转运)的细胞和分子机制非常重要。最近的研究发现了一个新的铵离子 (NH4+) 特异性转运蛋白家族。这些蛋白质首先在酵母和植物中被发现,并且同源物存在于整个自然界中。在酵母、植物和细菌等模型系统中,这些是介导高亲和力、铵特异性运输的内在膜蛋白,其表达受到生理调节。其中两种蛋白质 RhBG 和 RhCG 在肾脏的连接段和集合管中表达,并表现出极化表达。这些观察结果使我们推测 RhBG 和 RhCG 是完整的膜、生理调节的铵离子转运蛋白,在肾氨代谢中发挥关键作用。该项目的广泛、长期目标是确定 RhBG 和 RhCG 在哺乳动物肾脏生理学中的作用。为此,当前提案的具体目标是:(1)定义小鼠肾 RhBG 和 RhCG 表达和囊泡运输的调节,以响应与肾氨代谢改变相关的特定临床条件; (2)确定细胞外氨刺激RhBG和RhCG介导的离子转运变化的机制; (3) 确定 RhBG 和 RhCG 的特定离子传输特性。我们将利用肾氨代谢改变、代谢性酸中毒、碱中毒和低钾血症的体内动物模型来定义 RhBG 和 RhCG 表达和细胞定位的调节,培养的集合管细胞系 mIMCD-3,用于体外研究检查RhBG 和 RhCG 介导的转运调节的细胞机制,以及定义 RhBG 和 RhCG 特定离子转运特征的异源表达系统。

项目成果

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