腎収集ダクト主細胞におけるバソプレシンによるアクアポリン-2存在量の転写後制御

Aquaporin-2（AQP2）mRNAの一般的な発現レベルは、AQP2タンパク質の存在量の調節に大きな役割を果たします。ここでは、AQP2タンパク質の存在量が転写後レベルでも調節されているかどうかを調査しました。培養不滅のマウス収集ダクト主要細胞（MPKCCD（CL4）細胞）における濃度および時間依存的に、アルギニンバソプレシン（AVP）に応答したAQP2 mRNAとタンパク質の両方の発現レベル。AVP前処理細胞の媒体からのAVPウォッシュアウトは、AQP2 mRNA発現が時間とともに徐々に減少するのに対し、AQP2タンパク質の存在量はAVPウォッシュアウト直後に最初に増加し、その後時間とともに徐々に減少することを明らかにしました。反比例すると、AVP濃度の増加によりAQP2 mRNAの時間依存性が増加しましたが、AQP2タンパク質の存在量はAVP補給の直後に最初に減少し、その後時間とともに徐々に増加しました。これらの一時的な効果は、特定のV2受容体拮抗薬であるSR-121463Bによって廃止される可能性があるため、変化したV2受容体活性から生じました。シクロヘキシミド投与は、AQP2タンパク質含有量の一時的な変化には影響しませんでしたが、これらの効果は、リソソーム阻害剤であるクロロキンの投与、またはプロテアソーム阻害剤であるラクタサイスチンの投与により減衰しました。PKA活性の短期阻害は、AQP2タンパク質の存在量を有意に増加させ、AVPウォッシュアウトとサプリメントによって誘導されるAQP2タンパク質含有量の一時的な変化を鈍化させました。さらに、リン酸化AQP2の存在量は、AVP補給直後に増加しました。これらの結果は、DUCT主要細胞の収集におけるAVP AQP2タンパク質の存在量に応じて、AQP2 mRNA含有量の影響を主に影響を受けるが、AQP2タンパク質分解に作用するPKA依存性の負のフィードバックによってさらに調節されることを示しています。

Prevailing expression levels of aquaporin-2 (AQP2) mRNA play a major role in regulating AQP2 protein abundance. Here, we investigated whether AQP2 protein abundance is regulated at a posttranscriptional level as well. The expression levels of both AQP2 mRNA and protein increase in response to arginine vasopressin (AVP) in a concentration- and time-dependent manner in cultured immortalized mouse collecting duct principal cells (mpkCCD(cl4) cells). AVP washout from the medium of AVP-pretreated cells revealed that AQP2 mRNA expression progressively decreased over time, whereas AQP2 protein abundance first increased immediately after AVP washout and then gradually decreased over time. Inversely, increasing AVP concentration led to a time-dependent increase of AQP2 mRNA, whereas AQP2 protein abundance first decreased immediately after AVP supplementation and then gradually increased over time. These transient effects arose from altered V2-receptor activity because they could be abolished by SR-121463B, a specific V2-receptor antagonist. Although cycloheximide administration had no effect on transient alterations of AQP2 protein content, these effects were attenuated by administration of chloroquine, a lysosomal inhibitor, or lactacystin, a proteasomal inhibitor. Short-term inhibition of PKA activity significantly increased AQP2 protein abundance and blunted the transient alterations of AQP2 protein content induced by AVP washout and supplementation. In addition, phosphorylated AQP2 abundance increased immediately after AVP supplementation. These results indicate that in response to AVP AQP2 protein abundance in collecting duct principal cells is principally influenced by AQP2 mRNA content but is additionally regulated by PKA-dependent negative feedback acting on AQP2 protein degradation.