抗老化遺伝子SIRT1の機能解明とその成果の糖尿病性腎症に対する応用

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17590925
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 古家 大祐 金沢医科大学, 医学部, 教授 (70242980)
• Keywords: 糖尿病性腎症 / Smad7 / p53 / アポトーシス / SIRT1 / プロテオミクス

Research Abstract

カロリー制限と寿命の研究から特定された抗老化遺伝子であるサーチュイン(sirtuin、ヒトではSIRT1)は、カロリー制限の結果生じる細胞内NAD/NADH比の増加によって活性化される。
本研究では、抗老化戦略の中心的な役割を果たしているサーチュインを中心に、腎構成メサンギウム細胞の機能異常に対するサーチュインの意義を分子生物学的に検討を行い、ついで、カロリー制限マウスの血清を用いたプロテインチップ解析によるサーチュインの発現に関わる新規分子の同定を目的とした。
(1)レトロウイルスを用いて樹立したsirtuinの強発現およびノックダウン細胞を樹立し、Smad7に対する腎メサンギウム細胞のアポトーシスを検討した。その結果、Smad7の過剰発現によって、DAPI染色、caspase-3活性化、PARP活性化、P53アセチル化によって評価したアポトーシスが生じた。また、それら異常はsiRNA SIRT1細胞にて増強されたが、sIRT1過剰発現によって消失した。さらに、SIRT1による抗アポトーシス作用は、主としてSmad7の脱アセチル化とproteosomeを介した分解が関与していることを見出した。
(2)2型糖尿病モデルdb/dbマウスにおいて、CR(-30%摂取)と通常食により8週間飼育後、摘出した腎臓抽出液を用いてSIRT1発現とともに、プロテインチップによる蛋白発現解析を行った。その結果、カロリー制限マウスにおけるSIRT1発現の増強とともに、有意な発現の差がみられた1l3ピークから、ノイズピーク、個体差の補正によって、発現の低下する2ピーク、増加する22ピークを見出し、現在、同定を行っている。
以上の結果から、腎メサンギウム細胞においてSIRT1はSmad7の脱アセチル化を介して抗アポトーシス作用を発揮することが明らかとなった。また、カロリー制限によって、腎臓において有意に増加する蛋白群を見出した。

Research Products

• [Journal Article] SIRTl inhibits TGFbeta -induced apoptosis in glomerular mesangial cells via Smad7 deacetylation. (2007)
  • Author(s): Kume S, Haneda M, Kanasaki K, Sugimoto T, Araki SI, Isshiki K, Isono M, Uzu T, Guarente L, Kashiwagi A, Koya D
  • Journal Title: J Biol Chem 282 Pages: 151-8