The global analysis of molecules regulated by ubiquitien-proteasome in podocytes

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17241
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53040:Nephrology-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Makino Shin-ichi 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (40713649)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ユビキチン・プロテアソーム / オートファジー / アポトーシス / 酸化ストレス / ポドサイト

Outline of Final Research Achievements

To investigate the role of ubiquitin-proteasome(UPS) in podocytes, we generated podocyte-specific proteasome-impaired mice(pRpt3). The mice showed proteinuria at a young age and died due to renal failure. In the podocytes of the mice, apoptosis was induced via p53 due to oxidative stress, and autophagy was suppressed by mTOR activation. Rapamycin, an mTOR inhibitor, improved glomerular injury of the pRpt3 mice. We analyzed the ubiquitinated proteins accumulated in podocytes by mass spectrometry and identified heat shock proteins, DNA-repair proteins, adaptor protein between UPS and autophagy, and cytoskeletal protein.

Free Research Field

慢性腎不全

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、ポドサイトのプロテアソーム機能不全がポドサイト障害を来して慢性腎不全を進行させることが分かった。またポドサイトでは、プロテアソーム機能不全がmTORの活性化を介してオートファジー不全を引き起こすこと、mTORの活性化が糸球体障害を改善することを示した。プロテアソーム機能は老化に伴ってその機能が低下することが知られている。高齢者におけるCKDの病態として、加齢とともにポドサイトのプロテアソーム機能が低下し、これがポドサイトの老化と糸球体障害を来してCKDを進行させる機序が予想される。本研究により抗酸化剤やオートファジーの活性化剤は老化に関連したCKDの進行抑制の治療戦略となり得る。