WNK4激酶对BK通道的调节及其与高血压的相关性研究
批准号:
81170709
项目类别:
面上项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
庄捷秋
依托单位:
学科分类:
H0511.泌尿系统疾病研究新技术与新方法
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
王德选、陈敏广、陈然、施珍、潘殊方、杨青
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中文摘要
高血压发病因素复杂。钙激活钾通道(BK)和WNK激酶对调节血压和维持电解质平衡起重要作用,WNK1和WNK4突变可导致遗传性高血压。WNK的功能通过对多种离子通道和转运体的调控来发挥,但国内外尚无WNK对BK作用的研究。本项目将在HEK293细胞上研究WNK4对BK的调节作用。采用共聚焦激光显微镜、全细胞膜片钳法和免疫共沉淀分别研究WNK4对BK在细胞上的分布、功能的影响及相互作用;分别使用脉冲跟踪试验、蛋白酶体/质子泵抑制剂及发动蛋白探讨WNK4对BK蛋白生物合成、降解、蛋白内吞的影响机制。用32P标记细胞后进行免疫沉淀和体外激酶测定研究WNK4是否通过影响BK通道的磷酸化来改变其功能和蛋白表达。通过探索分子机制,揭示WNK和BK在调节血压和维持电解质平衡中的作用机理,阐明其在高血压发病中的可能作用,探讨高血压发病机理,为开发新的降压药作用靶点提供理论基础。
英文摘要
WNK激酶是一种丝氨酸/苏氨酸激酶家族,WNK1和WNK4的突变可以导致假性醛固酮减少症II型(临床表现为高血压、高血钾和代谢性酸中毒)。在本课题中,我们发现WNK4野生型可以显著抑制BK通道在稳定表达BK的HEK细胞上的功能;而其无激酶活性的突变型WNK4-D321A却丧失了这种抑制功能。我们还发现WNK4激酶能抑制BK的总蛋白和细胞表面膜蛋白的表达,发动蛋白的突变体K44A则不会改变WNK4对BK在细胞表面膜蛋白的表达,质子泵抑制剂bafilomycin A1和溶酶体抑制剂leupeptin可以逆转WNK4野生型对BK总蛋白表达的抑制作用。综合这些研究结果,我们认为WNK4野生型通过减少BK在细胞膜表面的蛋白而抑制BK的功能,这种抑制作用不是通过网格蛋白介导的BK内吞增加、而可能是通过增加BK在溶酶体的降解而实现的;并且WNK4对BK的抑制作用是依赖于其激酶活性的。. 此外,我们还研究了WNK1激酶对BK通道的调节作用。在稳定表达BK a亚基的HEK293(HEK-BKa)细胞上,将WNK1用siRNA敲除后以后可以显著抑制BK a亚基的功能和开放率,同时也显著抑制BK a亚基的蛋白表达、增加ERK1/2的磷酸化。反之,WNK1 在细胞上的过表达则显著增强BKa在HEK293细胞上的蛋白表达、降低ERK1/2的磷酸化,并呈剂量依赖性。当ERK1/2被敲除后则阻碍了WNK1 siRNA对BKa的表达。当用质子泵抑制剂bafilomycin A1处理HEK-BKa细胞后,同样也逆转了WNK1 siRNA对BKa的抑制作用。另外WNK1被敲除后还能增加BKa通道的泛素化。在动物实验中,当小鼠被喂以高钾饮食10天后,其肾脏中的WNK1和BKa蛋白表达水平显著增加、ERK1/2的磷酸化降低。上述研究结果说明:WNK1激酶通过减少ERK1/2信号通路所介导的溶酶体对BK通道的降解,达到WNK1增强BK通道功能的作用。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2012
期刊:中华肾脏病杂志
影响因子:--
作者:CHEN Fang-xuan;SHI Zhen;PAN Shu-fang;GU Ding-ying
通讯作者:GU Ding-ying
WNK4 kinase inhibits Maxi K channel activity by a kinase-dependent mechanism.
WNK4 激酶通过激酶依赖性机制抑制 Maxi K 通道活性。
DOI:10.1152/ajprenal.00518.2010
发表时间:2011
期刊:American journal of physiology. Renal physiology
影响因子:--
作者:Zhuang,Jieqiu;Zhang,Xuemei;Wang,Dexuan;Li,Juan;Zhou,Bo;Shi,Zhen;Gu,Dingying;Denson,DonaldD;Eaton,DouglasC;Cai,Hui
通讯作者:Cai,Hui
WNK1 Activates Large-Conductance Ca2+-Activated K+ Channels through Modulation of ERK1/2 Signaling
WNK1 通过调节 ERK1/2 信号传导激活大电导 Ca2 激活的 K 通道
DOI:10.1681/asn.2014020186
发表时间:2015-04-01
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY OF NEPHROLOGY
影响因子:13.6
作者:Liu, Yingli;Song, Xiang;Cai, Hui
通讯作者:Cai, Hui
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