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의학학위논문

A Role for Phospholipase D in Vasopressin-induced Aquaporin-2 Translocation=항이뇨호르몬 유도에 의한 aquaporin 2 translocation에 미치는 phospholipase D의 역활

장영우

부산 : 동아대학교 2001

25p : 삽도 ; 26cm

학위논문(박사) 동아대학교대학원 의학과 2001

영문초록 : The antidiuretic hormone increases the osmotic water permeability of renal collecting duct by translocation of aquaporin-2-containing vesicles to the apical plasma membrane. PLD has been implicated in the regulation of vesicular trafficking. The present study was to clarify the role of PLD in vasopressin action and AQP2 regulation. Translocation of AQP2 to the plasma membrane in AQP2-transfected MDCK cells was assessed by flow cytometry. Vasopressin (100 nM) treatment for 15 min induced right shift of X-mean value and increased AQP2 staining in cell surface. This effect of vasopressin was more selectively inhibited by primary butanol than secondary butanol. Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA), a known PLD, also induced increased AQP2 translocation. The effect of PMA was less than that of vasopressin and was not augmented with additive treatment of vasopressin. Phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor wortmannin and an aminoglycoside antibiotic neomycin sulfate, both of which are known to block PLD activity, completely inhibited vasopressin-induced AQP2 translocation to cell surface. The treatment of brefeldin A, inhibiting GTP loading of ARF1, blocked vasopressin-activated AQP2 translocaion. PLD1-transfected MDCK cells showed more enhanced vasopressin-induced AQP2 translocation than vector-transfected cells. These results suggest that PLD activation is involved in vasopressin-induced AQP2 translocation in an ARF-dependent manner / 한글초록 : 항이뇨호르몬 (antidiuretic hormone 혹은 vasopressin)은 신장집합관세포에 작용하여 aquaporin 2 (AQP2)가 존재하는 세포내 막소포를 세포막으로 이동시킴으로써 요농축에 관여한다. 이 때 항이뇨호르몬 유도에 의한 AQP2 translocation은 신경세포에서 synaptic vesicle에 의한 신경전달물질의 분비과정이나 adipocyte에서 insulin에 의한 GLUT4 translocation과정과 유사한 점이 많다. 최근 연구 결과 이들 분비세포에서 phospholipase D (PLD)가 세포내 막소포와 세포막 사이의 membrane trafficking에 관여한다는 보고가 있다. 이에 본 연구자는 이와 유사한 분비과정인 항이뇨호르몬에 의한 AQP2 translocation 과정에도 PLD가 관여하는지를 알아보고자 하였다. 실험은 신장세뇨관세포 모형인 MDCK 세포에 AQP2를 transfection시켜 사용하였고 항이뇨호르몬 유도에 의한 세포막으로의 AQP2 이동은 flow cytometry로 측정하였다. 항이뇨호르몬 100 nM을 15분간 처리한 경우 비처리군에 비해 세포막으로의 AQP2 translocation에 의한 세포막 표면의 AQP2 형광도가 증가함을 관찰하였다. 항이뇨호르몬의 이러한 효과는 PLD의 비특이적 억제제인 butanol에 의해 억제되었으며, 1-butanol이 2-butanol 보다 더 낮은 농도에서 억제 효과를 보였다. Protein kinase C를 촉진시킴으로써 PLD를 활성화시키는 것으로 알려진 Phorbol 12-myristate 13-acetate도 항이뇨호르몬 효과보다는 미약하지만 AQP2 translocation을 유발시켰다. PLD 억제제로 알려진 phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor인 wortmannin과 aminolgycoside계 항생제인 neomycin sulfate는 항이뇨호르몬 유도에 의한 AQP2 translocation을 강력히 억제시켰다. ADP-ribosylation factor (ARF)에 GTP 부하를 억제시키는 작용을 하는 brefeldin A는 항이뇨호르몬에 의한 AQP2 translocation을 부분적으로 억제하였다. 항이뇨호르몬을 처리시 비처리군에 비해 PLD1이 세포질 분획에서 세포막 분획으로 translocation이 증가함을 western blot으로 확인하였다. 이상의 결과는 신장세포에서 항이뇨호르몬에 의해 유도되는 AQP2 translocation 과정에 ARF-dependent PLD가 관여함을 시사한다.

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