JP5574357B2 - Renal urate transporter - Google Patents
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本発明は腎臓尿酸トランスポーター、特にヒトGLUT9、すなわち直接的に血中尿酸値を制御する電位駆動型腎臓尿酸トランスポーター、および低尿酸血症の原因となる新規遺伝子に関し、これが痛風の有望な治療的標的であることを提案している。 The invention kidney urate transporter, in particular human GLUT9, i.e. potential driven kidney urate transporter directly controls the blood uric acid levels, and to a novel gene responsible for hypouricemia, this is a promising treatment for gout Proposing to be a target.
尿酸塩(尿酸)は、人体においては肝臓ウリカーゼの遺伝子欠損のため、プリン代謝の最終産物であるが、現在は神経保護の特性を持つ内因性抗酸化物として評価されている。低い血中尿酸値は、多発性硬化症、パーキンソン病およびアルツハイマー病と結びつけて考えられている(1)。その有益な役割にもかかわらず、血中尿酸値の上昇は、痛風、高血圧、心血管疾患(例えば心筋梗塞および脳卒中)、および腎疾患(例えば急性尿酸腎症および腎石症(1、2)と相関している。腎臓は、排出プロセスを通じて血中尿酸値の維持において、優位な役割を果たす:それは、それは1日の尿酸生産(3)のほぼ70%を除去する。従って、大多数の高尿酸血症患者が尿酸排泄低下を示すこと(4)から、腎臓における尿酸処理の機構を理解することは重要である。 Urate (uric acid) is the end product of purine metabolism because of the deficiency of liver uricase in the human body, but it is currently evaluated as an endogenous antioxidant with neuroprotective properties. Low blood uric acid levels, multiple sclerosis is believed in conjunction with Parkinson's disease and Alzheimer's disease (1). Despite its beneficial role, increase in blood uric acid value, gout, hypertension, cardiovascular disease (e.g. myocardial infarction and stroke), and kidney disease (such as acute uric acid nephropathy and nephrolithiasis (1,2) . correlated with kidney, Oite the maintenance of blood uric acid levels through the discharge process, the dominant role:. it it removes approximately 70% of the uric acid production (3) of the day Therefore, large It is important to understand the mechanism of uric acid processing in the kidney, since many hyperuricemia patients show reduced uric acid excretion (4).
尿酸は生理的pHにおいて弱酸であるので(pKa、5.75)、それは輸送タンパク質(4)の非存在下では細胞膜をほとんど透過しない。尿酸トランスポーターがキー分子であることが提案されたにもかかわらず、腎臓尿酸輸送の正確な機構はその種違いおよびその多様性のため、不明であった:ネフロンの尿酸の双方向性輸送は、「4−コンポーネントモデル」(5)として古典的に説明される。2002年に、我々は長くその存在が推測されていた尿酸アニオン交換体、すなわち腎臓近位尿細管管腔側に局在している、SLC22A12に分類されるURAT1を同定した(6)。現在まで、URAT1は、その遺伝子変異による機能喪失によって、腎性低尿酸血症(6)が生じるという事実に基づいて腎臓尿酸再吸収での生理的役割が実証されている、唯一のトランスポーターである。しかしながら、URAT1を介して尿細管細胞に入った尿酸がどのように細胞から出るかは、わかっていない。さらに、URAT1とは異なる尿酸再吸収システムの存在が、イチダ等、ワキダ等により示唆されている。彼等は、SLC22A12に突然変異のない腎性低尿酸血症患者を報告した(7、8)。
同様に、Slc22a12遺伝子欠損マウスを使用している最近の研究で、腎臓尿酸再吸収の大半が維持されていることが分かった(9)が、ヒトの腎臓での尿酸処理に対するこの発見の生理的関連は不明のままである。URAT1の同定後、尿酸輸送を担ういくつかの有力候補タンパク質が提案された:UAT、OAT1、OAT3、OAT4、OATv1/NPT1、MRP4、および最近同定されたOAT10もまた、インビトロで尿酸輸送を媒介することが示された(10−12)。
Since uric acid is a weak acid at physiological pH (pKa, 5.75), it hardly penetrates the cell membrane in the absence of transport protein (4). Despite the suggestion that the uric acid transporter is a key molecule, the exact mechanism of renal uric acid transport was unclear due to its species differences and its diversity: bidirectional transport of nephron uric acid , “ 4-component model” (5). In 2002, we identified a long- presumed urate anion exchanger, namely URAT1, classified as SLC22A12, located on the proximal renal tubular lumen (6) . To date, URAT1 is the loss of function due to the genetic mutation, physiological role in renal uric acid reabsorption based on the fact that renal hypouricemia (6) occurs has been demonstrated, the only transporter is there. However, it is not known how uric acid that enters tubule cells via URAT1 exits the cells . Furthermore, the existence of a uric acid reabsorption system different from URAT1 is suggested by Ichida and Wakida. They reported patients with renal hypouricemia who had no mutations in SLC22A12 (7, 8) .
Similarly, a recent study using Slc22a12 deficient mice, the majority of reabsorption renal uric acid was found to be maintained (9), physiological of this finding for the uric acid treatment in human kidney The association remains unknown . Following the identification of URAT1, several promising candidate proteins responsible for uric acid transport were proposed: UAT, OAT1, OAT3, OAT4, OATv1 / NPT1, MRP4 , and recently identified OAT10 also mediate uric acid transport in vitro (10-12) .
ここで、我々は腎臓近位尿細管の基底側に局在する、これまで未知の尿酸トランスポーターを報告する。それは、ヒト体内において、尿酸再吸収のためURAT1とタンデムで、その生理的役割を発揮するだろう。 Here we report a previously unknown urate transporter localized to the basal side of the renal proximal tubule. It will exert its physiological role in the human body with URAT1 and tandem for uric acid reabsorption .
新規な腎臓尿酸トランスポーターを同定するために、我々は、NCBIのSwissprotタンパク質データベースに対して、尿酸の輸送を伝達することが知られている、ヒトおよびマウスURAT1/Urat1(SLC22A12/Slc22a12)ならびにヒトOAT4(SLC22A11)シーケンス(6、13、14)を使用してホモロジー検索(blastp)を実行した。驚くべきことに、我々は、促進グルコーストランスポーター(SLC2)ファミリー(GLUT6、9、10、12、および14)のいくつかのものにはSLC22A11にリモート類似があることを発見した。これらの分子の中で、我々は、拡張した(クラスII)SLC2ファミリーに属するもののうちの1つである、SLC2A9によってコードされたGLUT9が主に、肝臓と同様に腎臓に局在するので、その解析を行うことに決めた(15)。ヒトGLUT9は、最初は機能未知の遺伝子として同定された(16)。GLUT9のグルコーストランスポーター活性が示されたにもかかわらず、それは古典的(クラスI)グルコーストランスポーターGLUT4(17、18)ほど効率的なようでない。ヒトGLUT9は、異なるアミノ末端を有する2つのスプライスバリアントを有する:アイソフォーム1(トランスクリプトバリアント1:GenbankアクセッションNM_020041)および、アイソフォーム2(トランスクリプトバリアント2:GenbankアクセッションNM_001001290)。これらの2つのアイソフォームの違いは、アイソフォーム1だけの第一エキソンがあり、分極化したMDCK細胞において、ターゲティングの違いとなる。
To identify novel renal urate transporters, we are known to mediate uric acid transport against NCBI's Swissprot protein database, human and mouse URAT1 / Urat1 (SLC22A12 / Slc22a12) and human A homology search (blastp) was performed using the OAT4 (SLC22A11) sequence (6, 13, 14). Surprisingly, we have found that some of the facilitating glucose transporter (SLC2) family (GLUT6, 9, 10, 12, and 14) have a remote similarity to SLC22A11. Among these molecules , we have one of the members of the expanded (Class II) SLC2 family, GLUT9 encoded by SLC2A9 is mainly localized to the kidney as well as the liver, so that Decided to do the analysis (15). Human GLUT9 was initially identified as a gene of unknown function (16). Despite the demonstrated glucose transporter activity of GLUT9, it does not appear to be as efficient as the classical (class I) glucose transporter GLUT4 (17, 18). Human GLUT9 has two splice variants with different amino termini: Isoform 1 (Transcript Variant 1: Genbank A click session NM_020041) and, isoform 2 (Transcript Variant 2: Genbank A click session NM_001001290). The difference between these two isoforms is the first exon of
第一に、我々は、アフリカツメガエル卵細胞発現システムを使用してGLUT9の両方のアイソフォームの細胞膜発現および尿酸輸送活性を調べた。GLUT9の両方のアイソフォームの細胞膜発現は、GLUT9相補RNA(cRNAs)を注入した卵母細胞の、免疫蛍光分析(図4A)により確認された。両方のそのアイソフォームが同程度の尿酸輸送活性(図4B)を示すことを確認したあと、我々は更なる特性解析のためのアイソフォーム2を使用した。GLUT9が発現している卵母細胞の[14C]尿酸の取り込み率はコントロール卵母細胞のそれより9倍高かった。その一方で、[14C]グルコースおよび[14C]フルクトースの非常に低い取り込み率が観察された。GLUT9は、PAH(パラアミノ馬尿酸)、硫酸エストロン、サリチル酸のような代表的な有機陰イオン基質や、例えば、乳酸、ニコチン酸、β-ヒドロキシ酪酸、サリチル酸(図4C)のような、古典的な腎臓尿酸輸送システム(URAT1を含む)との相互作用物質を有意に取り込まなかった。このように、GLUT9は、URAT1より狭い基質特異性を有した。
First, we examined the plasma membrane expression and urate transport activity of both isoforms of GLUT9 using the Xenopus egg cell expression system. Cell membrane expression of both isoforms of GLUT9 is the oocytes injected with GLUT9 complementary RNA (cRNAs), was confirmed by immunofluorescence analysis (Fig. 4A). After confirming that both its isoforms showed similar urate transport activity (FIG. 4B), we used
次に、我々は、GLUT9の尿酸輸送特性を調べた。GLUT9 cRNAを注入されたアフリカツメガエル属卵母細胞は、時間依存性の[14C]尿酸の輸送活性を示した(図1A)。GLUT9により媒介される尿酸取り込みは、飽和動態を示し、ミカエリス−メンテン式に従った。 Next, we investigated the uric acid transport properties of GLUT9. Xenopus oocytes injected with GLUT9 cRNA showed time-dependent [ 14 C] uric acid transport activity (FIG. 1A) . The uric acid uptake mediated by GLUT9 showed saturation kinetics and followed the Michaelis-Menten equation.
イーディー−ホフステープロットは、尿酸に対して、Km 365±42μMおよびVmax 5,521±291pmol/hr/oocyte(5つの別々の実験の平均±S.E.)となり、GLUT9はURAT1と同様に尿酸に対して高い親和性を有することが示唆された(図1B)。細胞外Na+の除去がGLUT9によって、尿酸輸送に影響を及ぼさなかったという事実は、それが直接的なNa+−尿酸共輸送に関与しないことを示した。 Edie - Hof stays plot against uric acid, next (mean ± SE of five independent experiments) Km 365 ± 42μM and V max 5,521 ± 291pmol / hr / oocyte, GLUT9 is higher than the uric acid in the same manner as URAT1 It was suggested to have affinity (FIG. 1B). The fact that removal of extracellular Na + did not affect uric acid transport by GLUT9 indicated that it was not involved in direct Na + -uric acid cotransport.
細胞外液のK+ 上昇(アフリカツメガエル卵細胞の原形質膜を脱分極する)が、尿酸の取り込みを促進するため、GLUT9活性は、膜電位に影響された(図1C)。この電位駆動性は、細胞内部の電気陰性のため、尿細管細胞から細胞外への尿酸排出に有利に働く。我々は、それから外向きのCl - 勾配(細胞内から細胞外へ)の尿酸取り込みへの効果を測定した。外部のCl-の完全な除去によって、Cl-勾配を課すことはGLUT9を介した尿酸取り込みを加速せず、GLUT9はURAT1において観察される無機Cl-のための交換メカニズムを有しないことを示した(図1C)。加えて、URAT1とは異なり、GLUT9において、尿酸輸送活性が細胞外pHに依存していることが、観察された(図1D)。 GLUT9 activity was affected by membrane potential , since an increase in extracellular fluid K + (depolarizing the plasma membrane of Xenopus laevis cells) promoted uric acid uptake (FIG. 1C). This potential drivability works favorably for excretion of uric acid from the tubule cell to the outside due to electronegative inside the cell. We then outward Cl - to determine the effect of the uric acid uptake gradient (from inside to outside of cells). The complete removal of, Cl - - external Cl imposing gradients without accelerating the uric acid uptake via GLUT9, GLUT9 inorganic Cl observed in URAT1 - showed to have no exchange mechanism for (FIG. 1C). In addition, unlike URAT1, it was observed in GLUT9 that uric acid transport activity is dependent on extracellular pH (FIG. 1D).
更にGLUT9の基質選択性を調査するために、阻害研究は、GLUT9を発現している卵母細胞を使用して実行された。GLUT9により媒介される[14C]尿酸(10μM)取り込みに対する1mM(ベンズブロマロンのみ50μM)のさまざまな物質のシス阻害効果(すなわち、阻害剤は放射性同位元素で識別された尿酸と同じ側に加えられた。)を検討した(表1)。GLUT9は、再びURAT1のそれらと異なる薬理学的特性を呈した(6)。我々は、GLUT9を経た尿酸輸送が尿酸によって、強く抑制され、そして、硫酸エストロンによって、弱く抑制されることがわかった。 To further investigate the substrate selectivity of GLUT9, inhibition studies were performed using oocytes expressing GLUT9. Mediated GLUT9 [14 C] cis inhibitory effect of various substances 1mM for uric acid (10 [mu] M) uptake (only benzbromarone 50 [mu] M) (i.e., the inhibitor was added to the same side as the uric acid identified with a radioactive isotope was.) were examined (Table 1). GLUT9 again exhibited pharmacological properties different from those of URAT1 (6). We found that uric acid transport via GLUT9 was strongly suppressed by uric acid and weakly suppressed by estrone sulfate.
グルコースおよびフルクトースのようなヘキソース、乳酸塩、ニコチン酸塩、オロト酸塩およびケトン体(例えばアセト酢酸塩およびβ−ヒドロキシ酪酸塩)のようなモノカルボン酸は、GLUT9を介して尿酸取り込みを阻害しなかった。これらの結果は、尿酸が、図4Cで示すように、GLUT9の唯一の基質であることを示す初期の観察と合致している。我々はまた、尿酸排泄物質の影響を試験した(3、19)。プロベネシドおよびベンズブロマロン(50μM)は中程度に尿酸取り込みをシス阻害したが、フェニルブタゾンおよびスルフィンピラゾンは弱くそれをシス阻害した。利尿薬は、GLUT9を介した尿酸取り込みを阻害しなかった。非ステロイド性の抗炎症剤の中で、インドメタシンは強く尿酸取り込みをシス阻害し、そして、ナプロキセンは弱くそれをした。面白いことに、ピラジノアート(PZA)(広く抗結核薬として使用されており、URAT1に対する相互作用物質として公知であるピラジンアミドの活性代謝物質(6))は、GLUT9を介した尿酸取り込みに対して、いかなる阻害効果も及ぼさなかった。アンギオテンシンII受容体ブロッカ(ARB)であるロサルタンは、中程度に尿酸取り込みをシス阻害した。これらの結果は、尿酸が実質的に唯一のGLUT9の輸送基質であること、またGLUT9がURAT1と比較して、潜在的に腎の尿酸処理に影響を与える様々な薬物に対して異なる反応性を示すことを証明し、さらにGLUT9が新規な尿酸排泄薬の潜在的標的となりうることを示唆した。 Hexoses such as glucose and fructose, lactate, monocarboxylic acids such as nicotinate, orotate and ketone bodies (e.g., acetoacetate and β- hydroxybutyrate) inhibit uric acid uptake through GLUT9 There wasn't. These results are consistent with earlier observations that uric acid is the only substrate for GLUT9, as shown in FIG. 4C. We also tested the effects of uric acid excretory substances (3, 19). Probenecid and benzbromarone (50 μM) moderately inhibited uric acid uptake, whereas phenylbutazone and sulfinpyrazone weakly inhibited it. Diuretics did not inhibit uric acid uptake through GLUT9. Among non-steroidal anti-inflammatory drugs, indomethacin strongly inhibited uric acid uptake in cis and naproxen did weakly. Interestingly, Pirajinoato (PZA) (widely been used as an anti-tuberculosis drugs, known in which pyrazinamide active metabolite as interactors against the URAT1 (6)), to the uric acid uptake via GLUT9 Did not have any inhibitory effect. Losartan, an angiotensin II receptor blocker (ARB), moderately cis inhibited uric acid uptake. These results indicate that uric acid is virtually the only GLUT9 transport substrate and that GLUT9 has a different reactivity to various drugs that potentially affect renal uric acid treatment compared to URAT1. We further demonstrated that GLUT9 could be a potential target for novel uric acid excretion drugs .
GLUT9の輸送モードを明らかにするために、我々は、トランス促進実験(すなわち、基質は、[14C]尿酸取り込みの前に、卵母細胞に注入された)を行った。細胞内に負荷した尿酸(100mM)は、GLUT9を介する[14C]尿酸取り込みを、著しく促進した(図5A)。グルコース、フルクトース、乳酸塩、ニコチン酸塩、PZA、オロト酸塩、β−ヒドロキシ酪酸塩およびサリチル酸塩による尿酸取り込みのシス阻害を示さない結果から予想されるように、これらの物質の細胞内への負荷は、トランス促進作用を示さなかった(図5A)。 To elucidate the transport mode of GLUT9, we performed a trans-promoting experiment (ie, the substrate was injected into the oocyte prior to [ 14 C] uric acid uptake). Uric acid (100 mM) loaded intracellularly significantly enhanced [ 14 C] uric acid uptake via GLUT9 (FIG. 5A). As expected from results showing no cis inhibition of uric acid uptake by glucose, fructose, lactate, nicotinate, PZA, orotate, β-hydroxybutyrate and salicylate , these substances enter the cell Loading did not show a trans-promoting effect (FIG. 5A).
図1Cに示される尿酸の電位駆動性輸送を考えると、尿酸は、生理的状態(すなわち細胞内部で負)の電気勾配に従って、細胞内区画から細胞外区画へと輸送されることもできる。図2Aに示すように、標準取り込み溶液において培養されるときに、[14C]尿酸があらかじめ負荷されているGLUT9を発現している卵母細胞は、時間依存的に放射能の細胞外流出を示した。この機能的な特徴は、細胞からの尿酸排出経路にかなり適している。以前の報告(それはヒトGLUT9が近位尿細管細胞の基底外膜に局在していることを示した(18))からみて、我々はGLUT9がURAT1によって媒介される初期ステップの後、再吸収の第二段階として細胞から尿細管間質へと尿酸を動かす役割を果たすことを提案する(図2B)。 Given the potential driving transport of uric acid represented in FIG. 1C, uric acid, therefore the electrical gradient of the physiological conditions (i.e. negative inside the cell), can also be transported from the intracellular compartment into the extracellular compartment. As shown in FIG. 2A, when cultured in a standard uptake solution, GLUT9-expressing oocytes pre- loaded with [ 14 C] uric acid have a time-dependent radioactivity efflux. Indicated. This functional feature is well suited for the pathway of uric acid excretion from cells. In view of previous reports (which showed that human GLUT9 is localized in the proximal basal membrane of proximal tubule cells (18)), we resorbed GLUT9 after an initial step mediated by URAT1 We propose to play the role of moving uric acid from the cells to the tubulointerstitium as the second step (Fig. 2B).
GLUT9が交換輸送体か促進トランスポーターであるかを決定するために、[14C]尿酸が前負荷された卵母細胞からの放射能の流出を、細胞外尿酸、グルコースおよびフルクトースの不存在下および存在下において、比較した。放射能の流出は細胞外尿酸に影響を受けたが、細胞外グルコースまたはフルクトースに影響を受けず(図5B)、このことから、尿酸の基質結合部位がグルコースおよびフルクトースに対するものと異なることを示唆した。従って、GLUT9を経た尿酸輸送は、これらの糖の血中濃度によって、変わらないだろう。 For GLUT9 to determine whether the antiporter or promote transporters, [14 C] the outflow of radioactivity from oocytes uric acid is preloaded, extracellular uric acid, absence of glucose and fructose and in the presence, compared. The outflow of radioactivity was affected by extracellular uric acid but not by extracellular glucose or fructose (FIG. 5B), suggesting that the substrate binding site of uric acid is different from that for glucose and fructose. did. Therefore, uric acid transport through the GLUT9 is, by blood levels of these sugars, will not change.
特発性腎性低尿酸血症(または、単に、腎性低尿酸血症:MIM220150)は、腎臓近位尿細管の尿酸の膜輸送の先天的な欠陥によって引き起こされる、腎臓尿酸クリアランスの異常亢進を特徴とする遺伝病である(21)。SLC22A12の突然変異が腎性低尿酸血症と関係していることはよく知られているにもかかわらず、SLC22A12の突然変異がない腎性低尿酸血症患者がいる(7、8)。GLUT9がURAT1に相前後して尿酸再吸収経路において作用する場合、この種の患者がSLC2A9遺伝子変異を有するかもしれない。従って、我々は、SLC22A12のコード領域に突然変異のない日本人の腎性低尿酸血症患者のSLC2A9の配列変異を検索した。これらの患者のうちの1人(43歳の男性)は、2.7mg/dlの血中尿酸濃度を有していた(正常範囲は、〜5mg/dlである)。これは、URAT1異種接合体突然変異(例えばW258X)をもつ腎性低尿酸血症患者と同程度の範囲であった。そのフラクションの尿酸排出率は、14.6%であった(通常<10%)、そして、患者は、ピラジンアミドを負荷する試験において通常の反応を有したため(21、22)、彼はPZAの既知の標的であるURAT1の機能変化はなかったことを示す。患者のゲノムDNAからのGLUT9−コード領域のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)産物の分析は、アルギニン380(CGG)をトリプトファン(TGG)に変えた、SLC2A9(図3A)のエクソン10の範囲内のヌクレオチド1138でCからTへ移行した異種接合体の存在を示した。この残基(R380)は、細胞質側に面するループ8に位置して(図6)、すべてのSLC2ファミリーメンバー(23)の保存されたモティーフ(D/E-X-X-G-R-R)の中にあった。我々は、正電荷の損失(R380W)が、GLUT9(電位駆動性トランスポーター)の尿酸輸送機能を変えると推測した。このアルギニン残基と、電位依存的なシェーカーK+チャネルにおけるS4部分のアルギニン残基によって、興味深い比較が見られるかもしれない。そこではアルギニンが電位センサとして作用することが示される(24)。この突然変異は、50人のランダムに選ばれたコントロールの日本人の個人において、確認されなかった。変異体GLUT9の機能を確認するために、我々は、野生型または変異したGLUT9のcRNAを卵母細胞への注入の後、尿酸輸送活性を分析して、この置換(R380W)が、細胞膜上の発現を変えることなく、尿酸輸送活性を消失することがわかった(図3B、C)。これらのインビボおよびインビトロデータは、GLUT9の突然変異によって、この患者の腎性低尿酸血症が生じることを示した。図2Bに示される我々のモデルに基づいて、両方のトランスポーターは相前後して同じ経路で作用するので、我々はURAT1およびGLUT9の完全な機能が腎臓近位尿細管の通常の尿酸再吸収のために必要であると予測する。従って、正常なURAT1は、GLUT9機能およびその逆の損失を補うことができないかもしれない。我々のデータは、腎性低尿酸血症の遺伝子の異質性を立証して、生体内での尿酸の腎臓再吸収におけるGLUT9の重要な役割を示した。
Idiopathic renal hypouricemia (or, simply, renal hypouricemia: MIM220150) is caused by congenital defects in transport of uric acid in renal proximal tubules, the bulimia renal uric acid clearance It is a characteristic genetic disease (21). Mutation of SLC22A12 despite it is well known to be associated with renal hypouricemia, there are renal hypouricemia patients with no mutation of SLC22A12 (7,8). GLUT9 may act Te after the other uric acid reabsorption pathway smell URAT1, patients of this kind may have a SLC2A9 gene mutation. Therefore, we searched for a sequence variation of SLC2A9 in a Japanese patient with renal hypouricemia without a mutation in the coding region of SLC22A12. One of these patients (a 43-year-old man) had a blood uric acid concentration of 2.7 mg / dl (normal range is ˜5 mg / dl). This was in the same range as a renal hypouricemia patient with a URAT1 heterozygous mutation (eg, W258X) . The fraction had a uric acid excretion rate of 14.6% (usually <10%) and because the patient had a normal response in a test loaded with pyrazine amide (21, 22), he was known for PZA It shows that there was no functional change in the target URAT1. Analysis of the polymerase chain reaction (PCR) product of the GLUT9-coding region from patient genomic DNA revealed that nucleotide 1138 within
リ等は、最近、血中尿酸濃度と、第4染色体上のGLUT9(SLC2A9)遺伝子領域の一般の遺伝子の多型との関連性を報告し、その領域のSNPが、糖代謝および尿酸合成および/または腎臓再吸収に影響を及ぼし、血中尿酸濃度に影響を及ぼすことを示唆した(25)。我々の所見は、GLUT9が腎臓尿酸排出に影響を及ぼすというその第3の考えと整合している。加えて、我々の結果は、血中尿酸濃度がSNPsと相関があること又はSLC2A9に非常に近いことを証明する、二つの新しいゲノム全体の関連研究への非常に強い(病理)生理学的な後押しとなるだろう。合わせて考えると、SLC2A9によりコードされるタンパク質は、腎臓において管状細胞から再吸収された尿酸を排出する尿酸トランスポーターとして機能するように作動し、またそれらの尿酸輸送活性は血中尿酸値に影響を与えた。従って、我々は、SLC2A9がコードするタンパク質を、GLUT9の代わりに、URATv1(電位駆動尿酸トランスポーター1)と呼ぶことを提案する。
Recently reported a relationship between blood uric acid concentration and polymorphisms of a common gene in the GLUT9 (SLC2A9) gene region on
タンパク質データ
免疫細胞化学のために、cRNAs注入アフリカツメガエル卵母細胞はパラホルムアルデヒドで固定され、抗GLUT9抗体(alfaDiagnostics)(1:500)によって培養し、続いてAlexa546のラベルのヤギ抗ウサギイムノグロブリン(IgG)で処理した(和光;1:200で希釈)。区画は、共焦点レーザースキャン顕微鏡(Fluoview FV500、オリンパス)の下で観察された。Alexa546の蛍光は、波長543nmの緑色のHeNeレーザー光により励起されていた。
Protein Data For immunocytochemistry , cRNAs-injected Xenopus oocytes are fixed in paraformaldehyde, cultured with anti-GLUT9 antibody (alfaDiagnostics) (1: 500), followed by Alexa546-labeled goat anti-rabbit immunoglobulin ( IgG) (Wako; diluted 1: 200). The compartments were observed under a confocal laser scanning microscope (Fluoview FV500, Olympus). Alexa546 fluorescence was excited by a green HeNe laser beam with a wavelength of 543 nm.
発現および輸送試験
GLU9のアイソフォーム1と2のcDNAは、オリジーンテクノロジーズ(OriGene Technologies)(アイソフォーム2)とオープンバイオシステムズ(Open Biosystems)(アイソフォーム1)から購入した。インビトロ転写およびキャップされたcRNA(1卵母細胞あたり30−50ng)の卵細胞への注入は、既報の通り実行された(1、2)。卵母細胞は、使用の前に18℃で2−3日間、バースバッファー12浴漕の中で維持された。ND96バッファー12は、96 NaCl、2 KCl、1
MgCl2、1.8 CaCl2および5 HEPESバッファー(pH7.4)(単位はmM)を含んでいた。0 Cl-浴槽において、Cl-は、グルコン酸塩の等モルの量と置き換えられた。輸送試験およびGLUT9を経た尿酸取り込みの動力学的パラメータの評価は、既報の通り実行された(1、2)。実験は3つのバッチの卵母細胞を使用して実行された、そして、代表的な実験からの結果は平均±SEM.として表される。統計的有意性は、スチューデントt−テストにより決定された。
Expression and transport testing
CDNA of
MgCl 2 , 1.8 CaCl 2 and 5 HEPES buffer (pH 7.4) (unit: mM) were included. In the Cl-bath, Cl- was replaced with an equimolar amount of gluconate. Evaluation of kinetic parameters of uric acid uptake via transport studies and GLUT9 was performed as previously reported (1, 2). Experiments were performed using 3 batches of oocytes and results from representative experiments are expressed as mean ± SEM. Statistical significance was determined by Student's t-test.
突然変異分析および突然変異cDNAの構造
GLUT9シーケンスの決定のために、我々は、S.リにより記載されたプライマーを、わずかに変更して使用した(表2)。いくつかのプライマー配列は、ヒトGLUT9のゲノム構造に従って、新しく選択された(図6を参照)。高分子量ゲノムDNAは、末梢全血細胞(3、4)から抽出されて(3、4)、PCRにより増幅された。PCR産物は、3130xl遺伝子アナライザ(アプライドバイオシステム)を使用して、両方の方向から配列決定された(3)。GLUT9(R380W)のエクソン10の突然変異は、50人のコントロールの日本人の個人の中からランダムに選ばれた分析のためのBtsCIを有するPCR産物(表2)の制限酵素処理により検出された。R380W変異体の生成のための突然変異誘発性オリゴヌクレオチドプライマは、5'-GGTGTGCGGGACTG(A)ACACTGCTGCAGC-3'および5'-GGGGCCTGCAGGA(T)CTGTGGAGGGTGGCTG-3'であった。変異するcDNAの適当な構造は、完全な塩基配列決定により確認された。
Mutation analysis and structure of mutant cDNA
For the determination of the GLUT9 sequence we used the primers described by S. Li with slight modifications (Table 2). Some primer sequences were newly selected according to the genomic structure of human GLUT9 (see Figure 6). High molecular weight genomic DNA was extracted from peripheral whole blood cells (3, 4) (3,4) and amplified by PCR. PCR products were sequenced from both directions using a 3130xl gene analyzer (Applied Biosystem) (3). Mutation of
実施例における参考文献
1. A. Enomoto, H. Kimura, A. Chairoungdua, et al. Nature 第417巻、第447-452頁 (2002年)
2. Jutabha P, Kanai Y, Hosoyamada M, et al. J. Biol. Chem. 第278巻、第27930-27938頁(2003年)
3. H. Matsuo, K. Kamakura, S. Matsushita, et al. Am. J. Med. Genet. 第88巻、第733-737頁(1999年)
4. H. Matsuo, K. Kamakura, M. Saito, et al. Arch. Neurol. 第56巻、第721-726頁(1999年)
References in Examples
1. A. Enomoto, H. Kimura, A. Chairoungdua, et al. Nature 417, 447-452 (2002)
2. Jutabha P, Kanai Y, Hosoyamada M, et al. J. Biol. Chem. 278, 27930-27938 (2003)
3. H. Matsuo, K. Kamakura, S. Matsushita, et al. Am. J. Med. Genet. Vol. 88, 733-737 (1999)
4. H. Matsuo, K. Kamakura, M. Saito, et al. Arch. Neurol. Volume 56, 721-726 (1999)
Claims (3)
a)GLUT9が発現した細胞を準備し、
b)上記細胞の細胞外カリウム濃度を上昇させ、細胞内外のイオン環境を逆転させた状態において上記細胞を物質と尿酸の存在下で培養し、
c)細胞による尿酸の取り込み量に基いて、上記物質がGLUT9による腎臓からの尿酸排出を促進する作用を有するか否かを決定する、スクリーニング方法。 A screening method for a substance having an action of promoting uric acid excretion from the kidney by voltage-driven transport of uric acid by GLUT9 ,
a) preparing a cell in which GLUT9 is expressed,
b) raising the extracellular potassium concentration of the cell and culturing the cell in the presence of a substance and uric acid in a state where the ionic environment inside and outside the cell is reversed ,
c) A screening method for determining whether or not the substance has an action of promoting uric acid excretion from the kidney by GLUT9 based on the amount of uric acid taken up by cells.
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