低タンパク栄養での軽時的なカテプシン類の発現量の検討

• Project/Area Number: 15700489
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Eating habits, studies on eating habits
• Research Institution: Nakamura Gakuen University Junior College (2004); Nakamura Gakuen College (2003)
• Principal Investigator: 中園 栄里 中村学園大学短期大学部, 食物栄養科, 助手 (10343732)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: lysosome protease / cathepsin / low protein diet

Research Abstract

栄養飢餓は、細胞内のリソソームやプロテアソームなどによるタンパク質分解を亢進する。短期間の低タンパク食摂取実験では、筋肉と肝臓のカテプシンLやDの発現母が増加すると報告されているが、長期間の摂取実験はほとんど検討されていない。カテプシンYは我々が発見したリソソームプロテアーゼで広範囲の臓器に発現している。本研究では低タンパク栄養食で長期間飼育したラットの肝臓と脾臓についてカテプシンYとLのmRNA量の経時的な変化を解析した。
生後3週齢のラットを、AIN-93Gを基本としたコントロール群(20%カゼイン食)、低タンパク食群(5%カゼイン食)と分け、4週、8週、12週間で各5匹飼育した。肝臓と脾臓のRNAを抽出し、RT-PCRを用いて検討した。5% polyacrylamide gelで電気泳動後、染色し、Luminescent Image Analyzer-3000用いて定量的に測定した。内部標準物質として、GADPHを用いた。
GADPH mRNA量で補正した低タンパク食群の肝臓でのカテプシンY mRNA量は、コントロール群に比べ4週飼育群で370%と著明に増加し、その後8週群、12週群と増加の程度が徐々に減弱したことは、平成15年度に報告した。それに対し、カテプシンL mRNA量は、4週飼育群で166.7±23.2%、8週群153.6±16.5%、12週群184.0±7.4%と全期間に渡って同程度の増加であった。低タンパク食群の脾臓でのカテプシンL mRNA量は、4週、8週、12週飼育群のどの期間でも増減が認められなかった。一方、カテプシンY mRNA量は、4週飼育群で128.3±8.6%と有意に増加した。
カテプシンYは、9肝臓と脾臓において低栄養状態初期の肝臓タンパク質分解に関与していることが示唆された。カテプシンYは、カテプシンLとは異なる機能をしていると考えられる。