体内の水分を適切に保ち、脱水を防ぐ腎臓の精緻な水分調節の仕組みについて、韓国の研究チームが新たな分子メカニズムを示しました。
慶北大学病院生命医学研究院のチョン・ヒョンジュン教授と、慶北大学医学部のクォン・テファン教授の研究チームは18日、抗利尿ホルモンが腎細胞内で特定の遺伝子を選択的に作動させる分子機序を解明したと発表しました。
研究成果は、国際学術誌「米国科学アカデミー紀要（PNAS）」に掲載されました。
抗利尿ホルモンは、体内の水分が不足した際に腎臓へ水分の再吸収を指示する物質です。
尿が排出される前に通過する最後の関門である腎集合管の主細胞に作用し、水の透過性を高めて尿を濃縮することで、体内の水分バランスを維持します。
研究チームは、抗利尿ホルモンが腎臓に作用する際に細胞内で進む遺伝子制御の過程に注目しました。
その結果、ホルモンシグナルが伝達されると、細胞内の「βカテニン（CTNNB1）」タンパク質を中心に、TRIM28やCDK9などのタンパク質が一体となって結合し、遺伝子制御チームを形成することを確認しました。
こうして形成されたタンパク質複合体は、遺伝子の設計図を読み取る一種の生産工場のエンジンに当たる「RNAポリメラーゼII」の活性を調節します。
特にリーダー役を担うβカテニンが複数のタンパク質をつなぎ、クロマチン構造を変化させることで、抗利尿ホルモンに反応する特定の遺伝子だけが選択的に作動するよう促します。
水分摂取量を減らしたり汗をかいたりしたときに腎臓が水分を再吸収する、その細胞内の作動原理を分子レベルで具体的に示した形です。
今回の研究は、単なるホルモン反応にとどまらず、腎細胞が特定の遺伝子をどのようにオン・オフするのかという根本的なメカニズムを提示しました。
今後、水分調節の異常によって生じる腎疾患や、尿を過度に排出する尿崩症などの治療法開発に向けた重要な基礎資料になる見通しです。
なお本研究は、保健福祉部と韓国保健産業振興院の地域医療研究力量強化事業、科学技術情報通信部と教育部の中堅研究者支援事業、基礎医科学研究センター、学問後続世代支援事業、第4段階BK21事業の支援を受けて実施されました。チャン・ヒョジュ博士が第1著者として、パク・ウィジョン研究教授が共同著者として参加しました。
