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PHAIIの原因遺伝子WNK1プロテインキナーゼの機能解析

WNK1 蛋白激酶（负责 PHAII 的基因）的功能分析

基本信息

批准号：
17790205
负责人：
森口徹生
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790205/
关键词：
高血圧偽性低アルドステロン症II型 WNK プロテインキナーゼ SPAK OSR1 シグナル伝達 WNK1

项目摘要

偽性低アルドステロン症(psuedohypoaldosteronism : PHA)II型は、高カリウム血症と高血圧を呈する常染色体優性遺伝性疾患であり、特定疾患の一つに指定されている。その原因遺伝子として同定されているプロテインキナーゼWNK1およびWNK4について解析を行い、両キナーゼの標的分子としてSTE20様プロテインキナーゼであるSPAKおよびOSR1を見出し、そのリン酸化部位を同定した。また、SPAK/OSR1が腎臓遠位尿細管に存在するNa^+-Cl共輸送体(NCC)や腎臓ヘンレループに存在するNKCC2の髄末端側細胞内領域をin vitroで直接リン酸化することを明らかにした。WNK1ホモ欠損マウス胚より調整したWNK1欠損培養細胞を用い、SPAK/OSR1の活性化がWNKに依存していることを明らかにした。一方、線虫にはWNKおよびSPAK/OSR1の相同分子が一つずつ存在し、Wnk-1およびGck-3の名が付けられている。線虫Wnk-1はGck-3と結合し、哺乳類OSR1のリン酸化部位に相当するGck-3のセリン残基をリン酸化することも見出した。さらに、線虫wnk-1変異体およびgck-3変異体を作製してそれぞれの表現型を調べたところ、両者は完全には一致しないがcanal形態異常という共通の表現型が見られること、GCKのC末欠損体の過剰発現によりwnk-7変異体の表現型の抑圧が見られること、gck-3変異体の表現型を線虫のイオンチャネル変異により抑圧できることを明らかにした。さらに、ヒト患者において見出されているWNK4の点突然変異と相同な変異を持つマウス(Wnk4 D561Aノックインマウス)においてSPAK/OSR1のリン酸化およびNCCのリン酸化の亢進が起こっていることを共同研究により明らかにした。これらの結果から、WNK1→SPAK/OSR1→共輸送体というシグナル伝達経路が種を超えて保存されていることならびにこの経路の制御異常がPHA II発症の一因である可能性を示唆することが出来た。また、WNKシグナル伝達経路を研究する上で、線虫が有用なツールになることも確かめられた。

Pseudohypoplasia (PHA) Type II, Hyperplasia and Hypertension are present in autosomal dominant genetic disorders, and specific disorders are specified. The cause of the disease is determined by the analysis of WNK1 and WNK4. The target molecule of WNK1 and WNK4 is determined by the analysis of STE20 and SPAK 1. The acid site of WNK 1 is determined. SPAK/OSR1 and NKCC2 are present in the distal intracellular domain of the renal tubule. WNK1 is deficient in culture and SPAK/OSR1 activation depends on WNK1. One side, line worm WNK SPAK/OSR1 and the same molecule exist together, Wnk-1 Gck-3 and the name. Wnk-1 binds to Gck-3, which is the equivalent of Gck-3 in mammalian OSR1. The expression of wnk-1 variant and gck-3 variant is controlled by the expression of wnk-1 variant and gck-3 variant. The expression of wnk-1 variant and gck-3 variant is controlled by the expression of wnk-1 variant and gck-3 variant. In addition, the patient's point suddenly changed and the same point changed, and the SPAK/OSR1 and NCC were jointly studied. The results of this study were: WNK1 →SPAK/OSR1 → Cotransporter: The possibility of PHA II development was indicated by the possibility of abnormal control of PHA II pathway. Wnk, WNK.