Молекулярные механизмы водного гомеостаза: роль белка LRBA

Поддержание баланса воды и электролитов — ключевой физиологический процесс. Почки регулируют этот баланс через концентрацию мочи. Исследователи из Японии выявили новый молекулярный механизм, лежащий в основе этого процесса.

В исследовании, опубликованном в PNAS, группа учёных из Tokyo Medical and Dental University (TMDU) определила роль ключевого белка LRBA (lipopolysaccharide-responsive and beige-like anchor protein) в процессе концентрации мочи. LRBA регулирует функцию протеинкиназы A (PKA) — сигнальной молекулы, участвующей в широком спектре биологических процессов.

В почках PKA, в ответ на антидиуретический гормон вазопрессин, регулирует аквапорин-2 (AQP2) — водные каналы, которые активируются при обезвоживании и способствуют реабсорбции воды, предотвращая её потерю. Однако детали взаимодействия PKA и AQP2 оставались неясными.

Команда провела скрининг субстратов PKA в клетках почек мыши. «Мы идентифицировали LRBA как кандидата, коррелирующего с активацией AQP2», — говорит ведущий автор Фумиаки Андо.

Дальнейший анализ показал, что LRBA ко-локализуется с AQP2 в собирательных трубочках почек — участке, ответственном за реабсорбцию воды. У мышей, лишённых LRBA, наблюдались полиурия (избыточное мочеиспускание) и нарушенная активация AQP2.

«Наши результаты показали, что LRBA взаимодействует с PKA, якоря её в собирательных трубочках, и тем самым облегчает PKA-индуцированную активацию AQP2», — поясняет старший автор Синъити Утида. — Без LRBA активация AQP2 не происходит, что приводит к снижению реабсорбции воды и увеличению объёма мочи».

Открытие демонстрирует, что LRBA необходим для поддержания водного гомеостаза. Взаимодействие LRBA–PKA может стать новой мишенью для разработки лекарств от полиурии.