浸透圧調整に関するトランスポータとチャンネルの機能協関

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中枢神経系では浸透圧変化に対してどのタイプのオスモライトのトランスポータが細胞防御機構に関与しているかを検討するため、オスモライトのトランスポータであるミオイノシトールトランスポータ、ベタイントランスポータ、タウリントランスポータ、グルタミン酸トランスポータの脳内局在や遺伝子発現量を脱水モデル動物を用いて、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解析したところ、脳内ではミオイノシトールトランスポータが最も鋭敏に血清浸透圧変化に合わせてその遺伝子発現が調節されていることを明かとした。また、ラット中大脳動脈閉塞モデルや、ラット脳浮腫モデルにおいても、ミオイノシトールトランスポータの遺伝子発現の増加が認められ、病巣部位ばかりでなく周辺領域のかなり広い部位まで、このトランスポータの転写の増加が認められた。さらに、ラット網膜を用いた浸透圧負荷モデルでは、急性浸透圧負荷に対してはミオイノシトールトランスポータのmRNAが増加し、慢性浸透圧負荷に対してはタウリントランスポータのmRNAが選択的に増加していることを明かとし、オスモライトトランスポータが浸透圧刺激の種類や、局在部位に応じて、異なる発現調節を受けていることを明かとした。次に、浸透圧応答性の新規のトランスポータの単離を試み、神経系に特異的に発現する新規のペプチド/ヒスチジントランスポータ(PHT1)のcDNAを単離し、その一次構造を明らかにした。さらに、アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて、このトランスポータが、カルノシンをはじめとするオリゴペプチド及びヒスチジンをプロトン依存性で高親和性に輸送することを明らかとした。