Key oles of podocyte detyrosinated alpha-tubulin in the development of proteinuria

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K17744
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 谷村 智史 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (60794352)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ポドサイト / 微小管 / 翻訳後修飾 / GSK-3β

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、尿蛋白の発生過程における糸球体ポドサイトの微小管を構成するαチューブリンの脱チロシン化の意義を検討することを目的としている。令和元年度は、蛋白尿を発生する各種マウスモデルにおけるポドサイト微小管αチューブリンの脱チロシン化の変化について検討を行った。
令和2年度は、ヒト由来不死化培養ポドサイトを用いて、ポドサイトの微小管αチューブリンの脱チロシン化の制御機構としてのPTEN/AKT/GSK-3βの役割を検討した。ポドサイトはRPMI-1640培地（10％FBSとITSを含む）を用いて33℃で培養して増殖させ、37℃に移して1週間分化させた後、PTEN阻害薬またはGSK-3β阻害薬を投与し、蛋白質を回収してWestern blotにより脱チロシン化αチューブリンやAKT/GSK-3βシグナルの活性化を評価した。分化したポドサイトでは、脱チロシン化αチューブリンに対する特異抗体を用いて、αチューブリンが著明に脱チロシン化していることが確認された。PTEN阻害薬であるVO-OHpic 1uMの投与はポドサイトでのAKTのリン酸化（活性化）を促進させ、GSK-3βのリン酸化（不活化）を引き起こした。GSK-3β阻害薬であるTDZD-8 5uMの投与はGSK-3βの発現自体を減少させ、αチューブリンの脱チロシン化を減少させた。一方で、もう1つのGSK-3β阻害薬である炭酸リチウム 100uMの投与はGSK-3βのリン酸化（不活化）を促進させ、αチューブリンの脱チロシン化を亢進させた。以上の結果から、PTEN/AKT/GSK-3β経路はポドサイト微小管のαチューブリンの脱チロシン化の制御に重要な役割を担い、GSK-3βの不活化（発現減少ではなく）はαチューブリンの脱チロシン化を亢進させることが示唆された。