Nella raccolta di cellule principali del dotto renali, arginina-vasopressina (AVP) controlla il riassorbimento dell'acqua stimolando l'inserimento del canale dell'acqua aquaporina-2 (AQP2) nella membrana plasmatica. AVP si lega alla proteina-accoppiato vasopressina di tipo-2 recettore G (V2R) stimolare ciclasi e quindi formazione di cAMP. Apertura di questa cascata di segnalazione porta all'attivazione della proteina chinasi A (PKA). PKA fosforila AQP2 a serina 256 (S256), che è la chiave di innesco per la sua ridistribuzione da vescicole intracellulari nella membrana plasmatica. L'inserimento della membrana facilita il riassorbimento dell'acqua lungo un gradiente osmotico e di una messa a punto del corpo omeostasi acqua.
Disregolazione del riassorbimento dell'acqua AVP-mediata, a causa della secrezione di AVP aberrazioni o cause di segnalazione AVP-attivati o è associata a malattie gravi. Diminuzione del riassorbimento di acqua causata da mutazioni di V2R o AQP2 porta a diabete insipido nefrogenico, mentre un elevated livello di AVP plasma sanguigno è associato a un eccessivo riassorbimento di acqua a malattie cardiovascolari come l'insufficienza cardiaca cronica e la sindrome da inappropriata secrezione di ormone antidiuretico (SIADH).
Il significato di riassorbimento dell'acqua AVP-mediata deriva non solo dalla sua implicazione nella malattia. La traslocazione AVP-indotta di vescicole AQP2-cuscinetto a e la fusione con la membrana plasmatica rappresenta un processo di esocitosi strettamente cAMP-dipendente, che attualmente non è ben compreso. Altri esempi per una esocitosi cAMP-dipendente sono secrezione di renina nel rene e H + secrezione nello stomaco. Pertanto, delucidazione dei meccanismi molecolari che regolano la traslocazione-AQP2 in cellule renali principali non solo aiuta a comprendere i processi molecolari simili in altri tipi cellulari, ma può anche aprire la strada a nuove terapie per il trattamento di malattie associate a disturbi del riassorbimento dell'acqua AVP-mediata .
Elucidating meccanismi AQP2 controllo richiede la raccolta modelli di cellule principali del dotto. Per questo un certo numero di differenti linee cellulari di rene di mammifero sono disponibili. Tuttavia, questi modelli hanno diversi inconvenienti. In molti sistemi di celle a livello della proteina di AQP2 è basso (Tabella 1; M1, HEK293, COS-7, MDCK, LLC-PK1) 1-10, altri ectopicamente iperesprimono umani (MCD4, WT10) 11,12 o ratto (CD8) 13 AQP2. In MCD4 e cellule COS-7 il recettore V2 non viene espresso. A nostra conoscenza non vi è alcuna linea cellulare permanente come un modello disponibile, che è derivato dal renale midollare interna dotto collettore, la parte del rene AQP2 cui espressione è più abbondante, ma dal dotto collettore corticale 1,11,13-16 . Tali modelli cellulari sono per esempio il diffuso immortalato i mTERT-CCD 14 linee cellulari di recente istituzione mpkCCD (ad esempio 17) o. Entrambe le linee cellulari esprimono endogenamente AQP2 e V2R, ma dal momento che sono derivati daldotto collettore corticale molto probabilmente contiene un proteoma diverso rispetto a midollare interna dotto collettore (IMCD) cellule. Devono per esempio esprimere diversa Na + sistemi di trasporto.
Qui vi presentiamo un protocollo per colture primarie cellule IMCD esprimono V2R e AQP2 endogeno. Questo modello, quindi, rappresenta più fedelmente la situazione fisiologica nel dotto collettore renale. Come istituisce la cultura richiede solo normali attrezzature di laboratorio altri laboratori possono facilmente adottare questo approccio.