ROMK

ROMK (renal outer medullary potassium channel)

ROMKは、英語名称であるrenal outer medullary potassium channelの頭文字をとった略称で、主にカリウムイオンを細胞外へ運び出す働きを持つATP依存性カリウムチャネル（Kir1.1型）の一つです。このチャネルは、ヒトにおいてはKCNJ1（potassium inwardly-rectifying channel, subfamily J, member 1）と呼ばれる遺伝子によってコードされています。カリウムチャネルは、哺乳類の細胞の多くの種類に存在しており、生体における様々な生理的プロセスに関与しています。

機能と特性

KCNJ1遺伝子から作られるROMKタンパク質は、細胞膜に埋め込まれた膜内在性タンパク質であり、その機能特性から内向き整流性カリウムチャネルに分類されます。内向き整流性とは、カリウムイオンの細胞内への流入よりも、細胞外への流出が起こりにくい性質を指します。ROMKチャネルは、細胞内のアデノシン三リン酸（ATP）によってその機能が抑制されるという特徴を持ちます。このチャネルは、体内のカリウムバランスを適切に保つ上で重要な役割を担っていると考えられています。

腎臓においては、尿細管の太い上行脚におけるカリウムの再吸収プロセスや、集合管におけるカリウムの分泌メカニズムにおいて、ROMKが中心的な役割を果たしており、電解質バランス維持に不可欠です。

また、ROMKは、ミトコンドリアに存在するATP感受性カリウムチャネル（mitoKATP）を構成する主要な成分としても同定されています。このmitoKATPは、心臓が虚血状態から血液供給を再開された際に起こる傷害（虚血再灌流傷害）に対する保護効果や、脳卒中などの脳の血液供給不足による低酸素脳症から脳を保護する働きがあることが示唆されています。

臨床的意義

ROMKをコードするKCNJ1遺伝子に生じる遺伝子変異は、出生前バーター症候群という稀な遺伝性疾患の発症原因となることが知られています。この疾患は、塩類喪失、低カリウム性アルカローシス、高カルシウム尿症、そして低血圧といった特徴的な症状を示します。

低カリウム血症とマグネシウム欠乏との関連

ROMKチャネルの機能は、ネフロン（腎単位）の正常な生理的条件下では、マグネシウムイオンによって抑制されています。このチャネルはカリウムの細胞外への流出（外向き電流）に関与するため、マグネシウムによる抑制が外向き電流を制限しています。

低カリウム血症の状態において、同時にマグネシウムが不足している場合、カリウムの補充療法を行っても血中のカリウム濃度がなかなか正常化しない、いわゆる難治性の低カリウム状態に陥ることがあります。これは、マグネシウム濃度が低下すると、ROMKチャネルによる外向きカリウム電流への阻害作用が弱まり、過剰なカリウムの細胞外流出（あるいは腎臓からの排泄促進）が生じやすくなることが一因と考えられています。

一方で、マグネシウム単独の欠乏が直接的に重度の低カリウム血症を引き起こす可能性は低いとされています。

さらに、SGK1（serum- and glucocorticoid-regulated kinase 1）と呼ばれるキナーゼがROMKをリン酸化することで、遠位尿細管の頂端膜上にあるROMKチャネルの数が増加することが報告されています。SGK1の活性は、ミネラロコルチコイド受容体を介して調節されており、このメカニズムが、副腎皮質ホルモンであるアルドステロンが腎臓からのカリウム排泄を促進する作用（カリウム利尿作用）の一部を担っている可能性が示唆されています。

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