急性腎不全におけるアルギナーゼIIの役割の遺伝子治療に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470219
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 冨田 公夫 熊本大学, 医学部, 教授 (40114772)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北村 健一郎 熊本大学, 医学部, 助手 (10304990) ; 野々口 博史 熊本大学, 医学部・附属病院, 講師 (30218341)
• Keywords: 急性腎不全 / アルギナーゼ / 尿細管 / ミトコンドリア

Research Abstract

血管拡張性物質である一酸化窒素(NO)は少量でその作用を持つが、大量に存在する場合には細胞毒性を生じ、炎症物質として作用する。従って、急性腎不全において血管拡張を目的としてNOを増加させることはかえって腎不全を増悪させてしまう恐れがある。急性腎不全の予防のためには、少量の血管拡張性を持つNOは重要であるが、細胞毒性を持つ大量のNOの発生は阻止しなければならない。そこでNOの基質であるアルギニンを尿素とオルニチンに変えるアルギナーゼを遺伝子レベルで活性化することにより、アルギニン量を減少させ、急性腎不全による細胞障害を未然に防ぐ方法を検討するため、まず腎におけるアルギナーゼII型に対する家兎抗体を作製し腎内存在部位の組織学的に検討した。腎では分子サイズがおよそ36kDaにバンドが認められた。アルギナーゼII型cDNAをサル腎臓由来細胞のCOS-7細胞に導入し、II型アルギナーゼタンパクの発現をウエスタンブロットで解析すると、2本のハンドが得られた。これらは、まだミトコンドリアに移行していない前駆体タンパクとミトコンドリアに移行してプレ配列部分が切断されて生じた成熟体タンパクに相当すると考えられた。尿細管部位別に検討すると、近位尿細管に強く染色された。細胞の染色パターンをみると、サイトゾルに小さな顆粒状を呈しており、ミトコンドリア酵素であることを示している。これらより、アルギナーゼII型は虚血性急性腎不全および薬剤性腎不全において最も障害されやすい近位尿細管に存在することがわかった。

Research Products

• [Publications] Nakayama Yushi.: "Intranephron distribution and regulation of endothelin converting enzyme - 1 in cyclosporine A - induced acute renal failure in rats."J. Am. Soc. Nephrol.. 10. 562-571 (1999)
• [Publications] Ozaki M.: "Expression of arginase II and related enzymes in the rat small intestine and kidney."J. Biochem.. 125. 586-593 (1999)
• [Publications] Kitamura K.: "Endothelin-B receptors activate Galpha13."Am. J. Physiol.. 276. c 930-c937 (1999)
• [Publications] Miyoshi T.: "Expression of an mNSC1 in mammalian cells."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 265. 13-17 (1999)