| A12: Regulation des epithelialen Natriumkanals (ENaC) Der Ionenfluß durch den epithelialen Natriumkanal (ENaC) ist der limitierende Schritt für die Natriumresorption im renalen Sammelrohr. Daher ist die Regulation von ENaC entscheidend für den Salzhaushalt und die Langzeitkontrolle des Blutdrucks. Dies belegen 'gain of function' Mutationen des ENaC, die einer hereditären Form des arteriellen Bluthochdrucks (Liddle-Syndrom) zugrunde liegen. Man nimmt an, dass primäre Nierenschäden zu einer Dysregulation von ENaC führen können, während eine durch ENaC-Überfunktion bedingte arterielle Hypertonie wiederum sekundäre Nierenschäden verursacht. Es ist daher zu erwarten, dass die Aufklärung der an der Regulation von ENaC beteiligten Mechanismen neue pathophysiologische Perspektiven eröffnen und zum molekularen Verständnis der arteriellen Hypertonie beitragen wird.
Das Regulatorprotein Nedd4 ist wahrscheinlich von entscheidender Bedeutung für die soge-nannte Natriumfeedback-Regulation von ENaC und dessen Regulation durch die durch Aldosteron stimulierte SGK (serum and glucocorticoid-regulated kinase). Beim Liddle-Syndrom verhindert eine Mutation des ENaC dessen Interaktion mit Nedd4, was im Oozytenexpressionssystem zu einer vermehrten Oberflächenexpression des Kanals führt. Eine für die Liddle-Mutation transgene Mauslinie wird es uns ermöglichen, erstmals die funktio-nellen Konsequenzen der Liddle-Mutation am nativen Epithel zu untersuchen. Dazu wollen wir transepitheliale Kurzschlußstrommessungen am distalen Mauskolon durchführen, das als Modellepithel für ENaC dient.
Kürzlich konnten wir zeigen, dass ein neu identifiziertes Nedd4-bindendes Protein, N4WBP5A, im Oozytenexpressionssystem zu einem dramatischen Anstieg der ENaC-Ströme und Oberflächenexpression führt. N4WBP5A ist im nativen Sammelrohr exprimiert und daher möglicherweise ein (patho)-physiologisch wichtiges Regulatorprotein von ENaC. In Koex-pressionsexperimenten in Oozyten soll der Mechanismus der N4WBP5A-ENaC Regulation und die funktionelle Interaktion mit anderen Regulatorproteinen (SGK, Nedd4) näher untersucht werden. Durch gezielte Mutagenese und durch den Einsatz von Chimären sollen überdies funktionell wichtige Proteinregionen identifiziert werden.
Mit Hilfe des Adenovirus-vermittelten Gentransfers wollen wir Regulatorproteine (SGK, Nedd4, N4WBP5A und Mutanten) in M-1 Sammelrohrepithelzellen entweder überexprimieren oder deren Expression durch Antisense-Viren unterdrücken. Transepitheliale Kurzschluß-strommessungen ermöglichen es, den Effekt des Gentransfers auf den ENaC-vermittelten Natriumtransport im intakten Epithel zu überprüfen. Immunzytochemische, ‚Western blot' und quantitative PCR Untersuchungen sollen eingesetzt werden, um die Expression von N4WBP5A und deren Beeinflussung z.B. durch salzarme oder salzreiche Diät im nativen Gewebe zu untersuchen.
| Projektleitung:
Prof. Dr. Christoph Korbmacher
Stichwörter:
Natriumhaushalt; arterielle Hypertonie; Liddle Syndrom; epithelialer Natriumkanal (ENaC); Regulatorproteine; Oozytenexpressionssystem; Adenoviurs-vermittelter Gentransfer; Oberflächenexpression von Kanalproteinen; transepithelialer Natriumtransport
Laufzeit: 1.1.2003 - 31.12.2004
Förderer:
Deutsche Forschungsgemeinschaft
| | Publikationen |
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| Cuffe, J.E. ; Bertog, Marko ; Bunnett, N.W. ; Korbmacher, Christoph: Basolateral proteinase-activated receptor-2 modifies transepithelial ion transport in mouse distal colon. In: Journal of Physiology (2000), Nr. 527, S. 34P-35P | | Konstas, A.A. ; Mavrelos, D. ; Korbmacher, Christoph: Conservation of pH sensitivity in the epithelial sodium channel (ENaC) with Liddle's syndrome mutation. In: Pflügers Archiv (2000), Nr. 441, S. 341-350 | | Howard, D.P. ; Cuffe, J.E. ; Boyd, C.A. ; Korbmacher, Christoph: L-arginine effects on Na+ transport in M-1 mouse cortical collecting duct cells--a cationic amino acid absorbing epithelium. In: J Membr Biol (2001), Nr. 180, S. 111-121 | | Konstas, A.A. ; Bielfeld-Ackermann, A. ; Korbmacher, Christoph: Sulfonylurea receptors inhibit the epithelial sodium channel (ENaC) by reducing surface expression. In: Pflügers Archiv (2001), Nr. 442, S. 752-761 | | Konstas, A.A. ; Koch, J.P. ; Tucker, S.J. ; Korbmacher, Christoph: CFTR-dependent upregulation of Kir1.1 (ROMK) renal K+ channels by the epithelial sodium channel (ENaC). In: J Biol Chem (2002), Nr. 277, S. 21346-21351 | | Konstas, A.A. ; Dabrowski, M. ; Korbmacher, Christoph ; Tucker, S.J.: Intrinsic sensitivity of Kir1.1 (ROMK) to glibenclamide in the absence of SUR2B: Implications for the identity of the renal ATP-regulated secretory K+ channel. In: J Biol Chem (2002), Nr. 1, S. 1 | | Konstas, A.A. ; Shearwin-Whyatt, L.M. ; Fotia, A.B. ; Degger, B. ; Riccardi, D. ; Cook, D.I. ; Korbmacher, Christoph ; Kumar, S.: Regulation of the epithelial sodium channel by N4WBP5A, a novel Nedd4/Nedd4-2-interacting protein. In: J Biol Chem (2002), Nr. 277, S. 29406-29416 | | Konstas, A.A. ; Koch, J.P. ; Korbmacher, Christoph: cAMP-dependent activation of CFTR inhibits the epithelial sodium channel (ENaC) without affecting its surface expression. In: Pflügers Archiv (2003), Nr. 445, S. 513-521 | | Konstas, A.A. ; Korbmacher, Christoph: The gamma -subunit of ENaC is more important for channel surface expression than the beta -subunit. In: Am J Physiol Cell Physiol (2003), Nr. 284, S. C447-456 | | Fotia, A.B. ; Dinudom, A. ; Shearwin, K.E. ; Koch, J.P. ; Korbmacher, Christoph ; Cook, D.I. ; Kumar, S.: The role of individual Nedd4-2 (KIAA0439) WW domains in binding and regulating epithelial sodium channels. In: FASEB J (2003), Nr. 17, S. 70-72 |
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