《Cullin3突變導致家族性高血鉀型高血壓的分子機制研究》是依託上海交通大學，由張翀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Cullin3突變導致家族性高血鉀型高血壓的分子機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張翀
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
家族性高血鉀型高血壓（FHHt）是一種單基因遺傳性高血壓，表現為腎遠曲小管鈉氯共轉運子（NCC）功能亢進，致病基因包括WNK激酶、KLHL3和Cul3，其中Cul3-FHHt表型最重。Cul3可在連線蛋白KLHL3的幫助下，泛素化降解WNK激酶。我們既往研究發現，Cul3致病突變△9比野生型Nedd化修飾明顯增加，活性增強，轉而顯著降解KLHL3，造成WNK激酶降解受阻，最終激活NCC。然而為何Cul3△9 Nedd化修飾增加，以及Cul3-FHHt表型最重尚未搞清。我們根據預實驗結果推測Cul3△9與去Nedd化修飾酶CSN結合減弱，是其Nedd化修飾增加的原因；遠端腎小管還存在另一種連線蛋白KLHL2，也被Cul3△9顯著降解，導致WNK激酶更多和/或更廣泛的蓄積，是Cul3-FHHt表型最重的原因。本項目將進行體內體外研究，包括建立的Cul3 △9小鼠，闡明Cul3-FHHt機制。
結題摘要
高血壓患病率高、危害性大，是目前人類健康的主要威脅之一。大部分高血壓患者病因不清，為原發性高血壓。單基因遺傳高血壓是探究高血壓發病機制和腎離子重吸收調控機制的理想模型。家族性高血鉀型高血壓（FHHt）表現為高血壓、高血鉀、代謝性酸中毒，分子遺傳學研究證實腎遠曲小管上皮細胞表達的WNK激酶、KLHL3和Cul3發生突變，導致鈉氯共轉運子（NCC）功能亢進，重吸收鈉離子增多而致病。Cul3可泛素化降解WNK激酶，KLHL3是其連線蛋白，然而Cul3突變導致FHHt的機制仍未搞清。本項目通過一系列體內體外實驗研究Cul3致病突變的neddylation異常的機制，以及KLHL3的同源類似物——KLHL2被野生型和突變型Cul3降解的情況，深入探索Cul3-FHHt的分子發病機制。我們免疫螢光檢測了去neddylation酶的核心組分CSN5在腎臟的表達，發現其在遠曲小管和連線管處表達最為豐富，細胞定位在頂膜附近表達。我們構建了多個Cul3的片段， Co-IP證實並非Cul3致病突變缺失的片段，而是緊鄰其後的α/β結構域是直接與CSN5結合的部位。在mRNA水平證實了KLHL2在腎小管各段的表達，KLHL2也具有降解各種WNK激酶的能力，也被Cul3所降解，且Cul3致病突變體降解明顯增加，提示Cul3突變時，KLHL2也可作為其連線蛋白被清空，其結果造成WNK激酶的豐度增加，從而參與形成Cul3-FHHt的嚴重表型。
