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カチオン交換輸送系の構造・機能相関の研究

阳离子交换传输系统结构-功能关系的研究

基本信息

批准号：
09257247
负责人：
重川宗一
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Cardiovascular Center Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09257247/
关键词：
Na^+H^+交換輸送系 Ca^<2+>交換輸送系カチオン交換輸送系

项目摘要

細胞膜カチオン交換輸送分子の構造・機能相関並びに細胞内情報伝達系との相互作用を研究して、細胞生理及び病態におけるこれらの輸送系の役割を明らかにすることを目指している。本年度は医科の成果を得た。1)Na^+/H^+ exchanger(NHE1)の活性調節に細胞内Ca^<2+>がどの程度関与するかを検討するため、Na^+/Ca^<2+> exchanger(NCX1)をCCL39繊維芽細胞に過剰発現し、増殖因子による細胞内Ca^<2+>動員が著しく抑制された細胞系を作成した。様々な刺激によるこの細胞のNHE1活性化を検討したところ、a)細胞内Ca^<2+>の関与は刺激の種類によって異なり、トロンビン>PDGF>>PMA及び高浸透圧刺激の順であり、b)トロンビンによるNHE1活性化は、Ca^<2+>とPKCを介してNHE1の異なるドメインに依存して調節される、c)トロンビン刺激した場合、見かけのCa^<2+>動員が一過性であるにも関わらず、カルモデュリン結合によるNHE1活性化は長時間持続することを示唆するデータが得られた。2)NHE1とNHE2は高いアミノ酸配列のホモロジーを示すにも関わらず、前者はcell shrinkageで活性化され、後者は活性化されない。NHE1のcell volume変化を感受する機序を検討するため、NHE1とNHE2の種々のキメラを作成し、これらを発現した細胞の高浸透圧刺激に対する反応を解析した。その結果、NHE1細胞質ドメインのカルモジュリン結合ドメインが、この作用に関与することを強く示唆する実験結果が得られた。3)CCL39細胞の外液Na^+をNHE1の基質となるLi^+で置換するとpH_iが上昇することが見いだされた。このpH_i上昇は、choline^+による置換やNHE1阻害剤(EIPA)存在下ではおこらず、また、NHE欠損株(PS120)ではおこらないことから、NHE1の活性化によると結論された。Na^+→Li^+置換によってCa^<2+>動員、PI代謝亢進は起こらない。また、Na^+→Li^+置換によるpH_iの上昇は、Gタンパク質(G_i,G_o)阻害剤IAP,MEK阻害剤PD98059,PI3kinase阻害剤LY294002によって阻害されず、PMA処理によりPKCを枯渇させてもほとんど阻害されないが、比較的低濃度のチロシンリン酸化阻害剤genisteinによって著明に抑制された。これらの結果は、細胞外に添加したイオンからNHE1活性化に至る新しいタイプの細胞内情報伝達機構が存在する可能性を示唆するのかもしれない。

The structure and function of cell membrane exchange transport molecules are related to the interaction of intracellular information transport systems, cell physiology and pathology. This year's medical achievements have been achieved. 1)Na^+/H^+ exchanger(NHE1) activity regulation of intracellular Ca^<2+> level related to the development of CCL39 cell line, Na^+/Ca^<2+> exchanger(NCX1) activity regulation of intracellular Ca^<2+> mobilization related to proliferation factors. NHE1 activation in these cells is regulated by a) intracellular Ca <2+>, PDGF>PMA, and high osmotic pressure stimuli; b) intracellular Ca <2+>, PKC, and NHE1 activation; c) intracellular Ca <2+>, PDGF>, PMA, and high osmotic pressure stimuli; See Ca^<2+> mobilization for a short period of time. 2)NHE1 and NHE2 are both active in cell shrinkage and active in cell shrinkage. NHE1 cell volume sensing mechanism is discussed, NHE1 cell volume sensing mechanism is created, and NHE2 cell volume sensing mechanism is analyzed. As a result, NHE1 cytoplasmic membrane and its interaction with the membrane and its interaction with the membrane were observed. 3) Na^+ and NHE ^+ in the extracellular fluid of CCL39 cells were replaced by Li^+ and pH_i increased. In the presence of EIPA, the pH_i increases and NHE1 becomes active. Na^+→Li^+ substitution is responsible for Ca^<2+> mobilization and PI metabolism. The increase of pH_i due to Na^+→Li^+ substitution, G_i,G_o inhibitor IAP,MEK inhibitor PD98059,PI3kinase inhibitor LY294002, PKC inhibitor, and the inhibition of PKC inhibitor genistein at relatively low concentrations were observed. These results indicate the possibility of extracellular addition, activation of NHE1, and the existence of new intracellular signaling mechanisms.