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WNKキナーゼによる細胞内クロライドセットポイント変化が細胞周期の進行を制御する

WNK 激酶改变细胞内氯设定点控制细胞周期进程

基本信息

批准号：
21790209
负责人：
宮崎裕明
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto Prefectural University of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21790209/
关键词：
細胞内Cl^-濃度細胞周期 WNKキナーゼ NKCC NCC

项目摘要

近年我々は、正常な細胞周期の進行には、細胞周期進行に伴った細胞内Cl^-濃度の周期的な変動が不可欠であること明らかにした。特に、G_1期からS期への進行には、Na^+-K^+-2Cl^--cotransporter (NKCC)の活性上昇による細胞内Cl^-濃度の上昇を認めた。近年、NKCCやK^+-Cl^--cotransporter(KCC)は、WNK (with no lysine【K】)キナーゼによるリン酸化により活性が制御されることが明らかになっており、WNKキナーゼ自体も細胞内Cl^-濃度により活性がコントロールされている(低Cl^-濃度により活性化される)ことから、WNKキナーゼは細胞内のCl^-センサーとして機能しているものと考えられる。そこで本研究では、WNKキナーゼが細胞内Cl'濃度センサーとして機能し、その結果、細胞内Cl^-が細胞周期進行の制御分子として機能するという仮説の検討を行う。まず、細胞周期のG_1期からS期にかけての細胞内Cl^-濃度変化の詳細を明らかにするため、前立腺細胞株LNCaP細胞をチミジン処理により細胞周期を同調させ、細胞周期のG_1期からS期にかけての滞在時間を明らかにした。その結果、LNCaP細胞ではG_1期の滞在時間が約10時間、S期の滞在時間が約9時間、G_2/M期の滞在時間が約3時間であることが明らかになった。次いでG_1期からS期にかけての細胞内Cl^-濃度の変化を明らかにするため、Cl^-感受性蛍光色素MQAEを細胞周期同調細胞に導入して継時的に測定を行った。細胞内Cl^-濃度は、G_1期からS期にかけて上昇し、S期で最高値を示した。その後、細胞内Cl^-濃度は急激に減少し、G_2/M期に最低値を示した。G_1期からS期にかけては細胞容積も増加していたことから、細胞外からのイオン輸送活性、つまりNKCCの活性化が予想された。

In recent years, the normal cell cycle is in progress, the cell cycle is in progress, and the intracellular Cl^-concentration is in progress. In particular, the increase of Na^+-K^+-2Cl ^-cotransporter (NKCC) activity and the increase of intracellular Cl^-concentration were identified. In recent years, NKCC K^+-Cl^-cotransporter(KCC) has become active in the inhibition of intracellular Cl^-concentration in WNK cells (with no lysine [K]). This study aims to investigate the effects of intracellular Cl-concentration on cell cycle progression and its molecular mechanisms. Changes of intracellular Cl-concentration in cells from G_1 to S phase of cell cycle were investigated in detail. As a result, the lag time of LNCaP cells in G_1 phase was about 10 times, that in S phase was about 9 times, and that in G_2/M phase was about 3 times. The changes of Cl^-concentration in cells from G_1 to S phase were measured when Cl^-sensitive pigment MQAE was introduced into cells with cell cycle homeostasis. The intracellular Cl-concentration increased from G_1 to S phase, and reached the highest value in S phase. The intracellular Cl^-concentration decreased rapidly and reached its lowest value in G_2/M phase. The increase of cell volume, extracellular transport activity and activation of NKCC in G_1 and S phases are expected.