2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of mechanisms of molecular recognition and sorting for normal from damaged albumin molecules in renal proximal tubules.
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20K11540
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
大寺 恵子 東邦大学, 薬学部, 助教 (70453850)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 老化 / 食事制限 / 腎臓 / タンパク尿 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラットは高齢期にタンパク（アルブミン）尿症を発症するが、食餌制限を施すとタンパク尿症は改善する。しかしながら、食餌制限によるアルブミン尿症改善のメカニズムの詳細はまだ明らかになっていない。そこで本申請では、高齢ラットにおけるタンパク（アルブミン）尿症の発症および食餌制限による改善における腎臓の異常アルブミン蓄積の関与を調べるとともに異常アルブミンが腎近位尿細管再吸収後にどのような運命をたどるのかを検証する。これまでに加齢に伴い尿中に酸化アルブミンが多く排泄されるようになることを見出した。腎臓には異常アルブミンを分解除去し、正常アルブミンを再利用する機構が存在し、それらが食餌制限により活性化されている可能性がある。しかし、アルブミンの再利用の際に正常と異常アルブミンが区別されて運ばれているか不明である。本研究の目的は、正常と異常アルブミンの「分別メカニズム」を解明することである。老齢ラットおよび食餌制限老齢ラットの異常タンパク質蓄積についてカルボニル化、終末糖化産物（advanced glycation end products, 以下 AGE）化、カルボキシメチルリジン（carboxy methyl lysine, 以下CML）化を指標にWestern Blot（WB）解析により調べた。WB解析の結果、老齢ラット腎臓には通常のアルブミンに加え、分解物および架橋体と思われるものが蓄積していた。また、カルボニル化、AGE化、CML化タンパク質の増加も認められ、それぞれの主要なタンパク質はアルブミンであった。食餌制限は、タンパク尿症を改善したが、AGE化、CML化タンパク質の蓄積量に対しては影響を与えなかった。今後は、腎臓中のアルブミンの他の翻訳後修飾や尿中アルブミン修飾についても同様な実験を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症感染拡大防止のための緊急事態宣言の発令に伴い、在宅勤務期間があったり、コロナ対策等に時間を割かれたりしたため、研究の一部に遅れが生じた。また、実験に使用する細胞（opossum kidney cell line）が米国からの輸入品であり、輸入に伴い合衆国魚類野生生物局（USFW）への申請が必要だったために注文から納品まで3ヶ月以上かかったことも研究の遅れの原因の一つとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本申請では、高齢ラットにおけるタンパク（アルブミン）尿症の発症および食餌制限による改善における腎臓の異常アルブミン蓄積の関与を調べるとともに異常アルブミンが近位尿細管再吸収後にリソソーム分解系かそれともトランスサイトーシス再利用系どちらの経路へと進むのかを検証する。さらに、食餌制限によるアルブミントランスサイトーシス活性化因子を同定する。そのために、以下の4つのアプローチをとる計画を立てた。（研究1） 加齢に伴う腎臓の異常アルブミン蓄積に対する食餌制限の影響、（研究2） 異常アルブミンの近位尿細管再吸収後の経路の探索、（研究3） アルブミントランスサイトーシスの活性化に関わる分子の探索と同定、（研究4） アルブミントランスサイトーシスに関わるタンパクの精製と同定である。（研究1）では、老齢ラットおよび食餌制限老齢ラットの異常タンパク質蓄積についてカルボニル化、AGE化、CML化を指標にWestern Blot（WB）解析および免疫染色により調べた。老齢ラット腎臓でカルボニル化、AGE化、CML化アルブミンが蓄積していたが、食餌制限は、AGE化、CML化タンパク質の蓄積量に対しては影響を与えなかった。今後は、腎臓中のアルブミンの他の翻訳後修飾や尿中アルブミン修飾についても同様な実験を行う予定である。（研究2）および（研究3）では、実験に使用する単層培養ラット腎臓由来不死化細胞を用いたトランスウエル移行アッセイのための条件検討を行ったところである。今後、（研究1）から（研究4）について、引き続き、当初立てた計画に従って進めていく。
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| Causes of Carryover |
次年度使用が生じた理由は、新型コロナウイルス感染症感染拡大防止のための緊急事態宣言の発令に伴い、在宅勤務期間があったり、コロナ対策等に時間を割かれたりしたため、研究の一部に遅れが生じたためである。また、実験に使用する細胞が輸入品のために注文から納品まで3ヶ月以上かかったため、細胞実験に使用する消耗品を昨年度内に買う必要がなくなったためである。以上の理由により、研究の進度に遅れが生じ、それに伴い次年度使用が生じた。しかし、当初立てた研究計画の実験を変更せずに引き続き進める。
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