ユビキチン - プロテオソームタンパク質分解経路によるA6細胞のENAC分解

アミロライド感受性の上皮Na（+）チャネル（ENAC）は、腎臓、肺、および結腸の上皮Na（+）輸送を担当します。チャネルは、それぞれカルボキシル末端にプロリンリッチ領域（PPXY）を含む3つのサブユニット（アルファ、ベータ、ガンマ）で構成されています。このPPXYドメインの変異は、ユビキチンリガーゼ神経前駆体細胞が発現している発達的にダウンレギュレートされたタンパク質（NEDD4）とのチャネルの相互作用を防ぐことにより、常染色体優性の塩感受性高血圧症であるリドル症候群を引き起こします（NEDD4）。これにより、ENACのエンドサイトーシスの欠陥とリソソーム分解が発生すると仮定されています。機能するENACチャネルを発現する上皮細胞のENACを分解する経路を示すために、プロテオソームの阻害剤を使用し、ナトリウムチャネル活性を測定しました。阻害剤であるMG-132は、アフリカツメガエル遠位ネフロンA6細胞でアミロライド感受性の上皮電流を増加させることがわかりました。また、ウエスタンブロッティングにより、膜関連ENACサブユニット分子と総細胞と膜関連のENACサブユニット分子の増加もあります。MG-132処理細胞は、パッチクランプ実験でチャネル密度も増加しています。リソソーム機能の阻害剤は、これらの発見を再現しませんでした。我々の結果は、天然の腎細胞では、プロテオソーム経路がENAC機能の重要な調節因子であることを示唆しています。

Amiloride-sensitive epithelial Na(+) channels (ENaC) are responsible for trans-epithelial Na(+) transport in the kidney, lung, and colon. The channel consists of three subunits (alpha, beta, gamma) each containing a proline rich region (PPXY) in their carboxyl-terminal end. Mutations in this PPXY domain cause Liddle's syndrome, an autosomal dominant, salt-sensitive hypertension, by preventing the channel's interactions with the ubiquitin ligase Neural precursor cell-expressed developmentally down-regulated protein (Nedd4). It is postulated that this results in defective endocytosis and lysosomal degradation of ENaC leading to an increase in ENaC activity. To show the pathway that degrades ENaC in epithelial cells that express functioning ENaC channels, we used inhibitors of the proteosome and measured sodium channel activity. We found that the inhibitor, MG-132, increases amiloride-sensitive trans-epithelial current in Xenopus distal nephron A6 cells. There also is an increase of total cellular as well as membrane-associated ENaC subunit molecules by Western blotting. MG-132-treated cells also have increased channel density in patch clamp experiments. Inhibitors of lysosomal function did not reproduce these findings. Our results suggest that in native renal cells the proteosomal pathway is an important regulator of ENaC function.