INTRACELLULAR PH HOMEOSTASIS IN MALPIGHIAN TUBULES
马氏管细胞内 pH 稳态
基本信息
- 批准号:2414892
- 负责人:
- 金额:$ 5.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:1995
- 资助国家:美国
- 起止时间:1995-05-01 至 1999-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Fluid transport in insects is dependent on hydrogen ions. Vacuolar-type
H+-ATPase pumps energize insect epithelial membranes in a manner similar
to that of the ubiquitous Na/K-ATPase pump. Insects secrete fluid from
hemolymph through cells into the lumen of the Malpighian tubule. The
energy derived from the H + -ATPase pump allows for secondary transport
that leads to this transport of fluid. The secretion of fluid is the
first step in generation of urine in insects and regulation of the
composition of their extracellular fluid. Despite the crucial role played
by the H+-ATPase in urine formation, no information to date is available
as to the nature of intracellular regulation of hydrogen ions in
Malpighian tubules. Questions which arise are: What is the source of the
hydrogen ions for the H+-ATPase? How is the pH of the Malpighian tubule
cell cytoplasm maintained? Which acid/base transporter is activated
during diuresis?
The goals of the proposed research are to 1) determine the primary
mechanism(s) of intracellular hydrogen ion homeostasis m isolated
Mosquito Malpighian tubules and 2) determine the influence of
intracellular and extracellular messenger molecules including cyclic AMP
and diuretic hormones on intracellular hydrogen ion homeostasis.
Preliminary data indicate that mosquito Malpighian tubules regulate their
intracellular pH through at least two acid extrusion mechanisms, and two
acid loading mechanism. Additionally, intracellular hydrogen and
bicarbonate generation are under the control of carbonic anhydrase.
Finally, cyclic AMP increases acid extrusion after an acute acid load
suggesting a link between acid extrusion and cAMP-mediated diuresis.
The proposed experiments will measure fluid secretion and hydrogen ion
secretion rates in isolated mosquito Malpighian tubules in order to
establish dose response relationships between inhibition of specific
acid-base transporters and fluid and hydrogen ion secretion rates in
insects. Intracellular pH will be measured using micro-fluorometric
techniques which allow for real time recording of changes in quantities
of cellular hydrogen ions. We will characterize the effects of inhibition
and stimulation of the acid extruding and acid loading mechanism with
respect to steady-state intracellular pH, recovery rates after acute acid
loading, acid or base flux rates and Km and Vmax of the transporters.
The results from the proposed experiments will, for the first time,
describe in detail the underlying mechanism(s) for fluid secretion in
Malpighian tubules. This body of knowledge will lead to potential insight
into physiological processes that enable mosquitoes to be effective in
resisting pesticide intervention and efficient vectors of pathogens.
昆虫中的流体转运取决于氢离子。 液泡型
H+-ATPase以类似的方式泵送昆虫上皮膜
到无处不在的Na/k-ATPase泵。昆虫分泌液体
通过细胞进入马尔皮亚小管的腔。这
源自H + -ATPase泵的能量允许进行二次运输
这导致了这种流体的运输。液体的分泌是
昆虫中尿液产生的第一步和调节
其细胞外液的组成。尽管起着至关重要的作用
尿形成中的H+-ATPase,迄今为止没有任何信息可用
至于氢离子细胞内调节的性质
马尔皮亚小管。出现的问题是:什么是
H+-ATPase的氢离子?马尔皮亚小管的pH值如何
维持细胞细胞质?激活哪种酸/碱基转运蛋白
在利尿期间?
拟议研究的目标是1)确定主要
分离的细胞内氢离子稳态M的机理
蚊子马皮亚小管,2)确定
细胞内和细胞外信使分子,包括环状AMP
以及细胞内氢离子稳态上的利尿激素。
初步数据表明蚊子马尔皮亚小管调节其
细胞内pH通过至少两个酸挤出机制,两个
酸负荷机制。另外,细胞内氢和
碳酸氢盐的产生在碳酸酐酶的控制之下。
最后,环状AMP在急性酸负荷后增加酸挤出
提示酸挤出与cAMP介导的利尿之间有联系。
提出的实验将测量流体分泌和氢离子
孤立蚊子马尔皮亚小管中的分泌率是为了
建立抑制特定的剂量反应关系
酸碱转运蛋白,流体和氢离子分泌速率
昆虫。细胞内pH将使用微荧光学测量
允许实时记录数量变化的技术
细胞氢离子。我们将表征抑制的影响
并用
尊重稳态的细胞内pH,急性酸后的恢复速率
转运蛋白的加载,酸或碱磁通速率以及km和vmax。
提议的实验的结果将首次
详细描述流体分泌的基本机制
马尔皮亚小管。这种知识将导致潜在的见识
进入生理过程,使蚊子能够有效
抵抗农药干预和病原体的有效向量。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Na(+)/H(+) exchange in mosquito Malpighian tubules.
蚊子马尔皮基小管中的 Na( )/H( ) 交换。
- DOI:10.1152/ajpregu.2000.279.6.r1996
- 发表时间:2000
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Petzel,DH
- 通讯作者:Petzel,DH
Characterization of a leucokinin binding protein in Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) Malpighian tubule.
埃及伊蚊(双翅目:库蚊科)马氏小管中白细胞激肽结合蛋白的表征。
- DOI:10.1016/s0965-1748(00)00091-6
- 发表时间:2000
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:Pietrantonio,PV;Gibsona,GE;Streya,AA;Petzel,D;Hayesa,TK
- 通讯作者:Hayesa,TK
Cloning and tissue distribution of two Na+/H+ exchangers from the Malpighian tubules of Aedes aegypti.
埃及伊蚊马氏管中两种 Na /H 交换体的克隆和组织分布。
- DOI:10.1002/arch.10057
- 发表时间:2002
- 期刊:
- 影响因子:2.2
- 作者:Hart,SJ;Knezetic,JA;Petzel,DH
- 通讯作者:Petzel,DH
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