甲状腺細胞におけるグルタミン酸とATPによるCFTRのダイナミック選択性の制御
1Department of Pediatrics, UCSD School of Medicine, University of California, San Diego, La Jolla, California 92093-0831, USA. mmr@ucsd.edu
サイトプラズミックグルタミン酸は,ATPとリン酸化から独立して,システィック線維症のトランスメブラン伝導性調節器 (CFTR) アニオンチャネルを活性化します. このグルタミン酸で活性化されたCFTRは,二酸化炭素の伝導性を調節し,その喪失は,性線維症の重症に寄与する.
科学分野:
- 分子生物学は分子生物学である.
- イオンチャンネル生理学 イオンチャンネル生理学
- エピテリア輸送
背景:
- 胞性線維症 (CF) は,胞性線維症トランスメブラン伝導性調節器 (CFTR) アニオンチャネルの変異によって引き起こされます.
- CFTRの活性化は,伝統的に,リン酸化とATPの水解を必要とすると考えられています.
- 確立された経路を超えてCFTRの調節における細胞質因子の役割は完全に理解されていません.
研究 の 目的:
- CFTRの新たな活性化メカニズムを調査する.
- CFTR機能における細胞質グルタミン酸の役割を調査する.
- アニオン選択性に対するグルタミン酸媒介CFTR活性化の影響と,システィック線維症との関連性を決定する.
主な方法:
- 人間の汗道細胞における電気生理学的記録.
- 細胞質グルタミン酸によるCFTR活性化の調査.
- アニオン (Cl-およびHCO3-) 伝導性の評価.
- 異なる変異 (DeltaF508,R117H/DeltaF508) を有する性線維症患者の細胞におけるCFTR機能の分析.
主要な成果:
- 細胞質グルタミン酸は,主にCl-伝導性を媒介して,リン酸化およびATPから独立した方法でCFTRを活性化します.
- グルタミン酸で活性化されたCFTRは動的アニオン選択性を持ち,ATP水解によるHCO3-伝導性を発揮します.
- デルタF508変異のCFTR患者からの細胞はグルタミン酸/ATP活性化された伝導性がなく,R117H/デルタF508細胞は有意なHCO3-伝導性を保持しています.
結論:
- グルタミン酸は,ネイティブの上皮細胞におけるCFTRの新しい調節剤として作用し,アニオン伝導性と選択性に影響を与えます.
- グルタミン酸によって調節されるHCO3-伝導性の喪失は,システィック・フィブロシスの重症病理に関係しています.
- この発見は,CFTR規制の新たな層とその疾患メカニズムへの潜在的な貢献を明らかにしています.
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09:59Functional Reconstitution and Channel Activity Measurements of Purified Wildtype and Mutant CFTR Protein
Published on: March 9, 2015
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