腎と骨代謝 Vol.22 No.2(2)


特集名 Klothoとカルシウム/リン代謝の最前線
題名 α-Klotho とカルシウム代謝
発刊年月 2009年 04月
著者 鍋島 陽一 京都大学医学研究科腫瘍生物学講座
【 要旨 】 α-klotho は多彩な早期老化症状,とりわけ,顕著なカルシウム代謝異常を呈する変異マウスの原因遺伝子として同定された. α-Klotho はNa+, K+-ATPase と結合しており,細胞外カルシウム濃度の低下に伴い,Na+, K+-ATPase を細胞膜にリクルートし,その活性を制御している. Na+, K+-ATPase によって作り出されたNa+の濃度勾配,あるいは膜電位の変化によってカルシウムの輸送(腎臓遠位尿細管,脳の脈絡膜), あるいはPTH の分泌が誘導される. また, FGF23が1α-hydroxylase 遺伝子の発現を負に制御するシグナル伝達にはα-Klotho が必須であり,活性型ビタミンD の合成を抑制している.これらの事実はα-Klotho はカルシウム代謝制御機構を統合する因子であることを示しており,カルシウム恒常性制御機構の書き換えにつながるものである.
Theme Recent progress in calcium/phosphate metabolism and Klotho
Title α-Klotho : a regulator that integrates calcium homeostasis
Author Yo-ichi Nabeshima Department of Pathology and Tumor Biology, Kyoto University Graduate School of Medicine
[ Summary ] α-Klotho was first identified as the gene responsible for insertion in mutant mouse line displaying a variety of aging-related phenotypes, particularly those caused by the abnormalities of mineral homeostasis. α-Klotho binds to Na+, K+-ATPase and regulates its activity by controlling Ca2+ dependent cell surface recruitment of Na+, K+-ATPase. Na+ gradients created by Na+, K+-ATPase activity derive the secretion of parathyroid hormone and trans-epithelial transport of Ca2+ in the choroid plexus and kidney.
α-Klotho, acting as a cofactor for FGF23 signaling, has also been shown to be a major regulator of vitamin D biosynthesis and phosphate reabsorption in the kidnies. These facts suggest that α-Klotho is a key player that integrates a multi-step regulatory system of calcium and phosphate homeostasis. Collectively, the demonstration of the molecular functions of α-Klotho provides a new paradigm that may change current concepts in mineral homeostasis and give rise to new insights in this field, although this concept requires further verification in the light of related findings.
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