新規糖化蛋白分子種による血管障害機序の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14580645
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 渡辺 琢夫 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (40303268)
• 研究分担者: 竹内 正義 北陸大学, 薬学部, 講師 (20154982) ; 山本 靖彦 金沢大学, 医学系研究科, 助手 (20313637) ; 米倉 秀人 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (80240373)
• キーワード: advanced glycation endproducts / AGE / RAGE / diabetic angiopathy / MAP kinase / NF-κB / VCAM-1

研究概要

本研究の目的は、糖尿病性血管合併症の発生に重要と考えられている終末糖化産物(AGE, advanced glycation endproducts)とその受容体RAGE(Receptor for AGE)の結合による血管細胞障害のメカニズムについて、特に我々が見出した新規AGE分子種の生理作用を中心として解明することである。
平成14年度の研究は当初計画通りに遂行され、以下の成果を得た。
1.新規AGE分子種の細胞表面RAGE結合特性の解析
(1)ウシ血清アルブミンをグリセルアルデヒドまたはグリコールアルデヒドとインキュベートして得られた新規AGE分子種-AGE2とAGE3-について、細胞表面に発現させたRAGEとの結合特性を検討した。その結果AGE2・AGE3いずれもRAGEと強く結合し、その結合定数は表面プラスモン共鳴法によって得られた値とよく一致していた。
(2)RAGE部分ペプチドのAGE結合阻害活性を、表面プラスモン共鳴法の系により検討したところ、AGE2・AGE3結合部位は、いずれもRAGEのアミノ端の免疫グロブリンV領域様ドメイン上に存在することが明らかとなった。
2.新規AGE分子種による細胞内シグナリングの解析
(1)培養血管内皮細胞を用いた解析により、AGE2・AGE3いずれもERK1・ERK2などのMAPキナーゼ経路を活性化することが明らかとなった。
(2)培養血管内皮細胞表面のVCAM-1発現量を検討したところ、AGE2・AGE3いずれもVCAM-1発現量を増加させることが明らかとなり、NF-κBが活性化されている可能性が考えられた。
3.RAGE細胞内ドメイン結合蛋白の同定
酵母two-hybrid法を用い、RAGE細胞内ドメインをベイトとして、ヒト腎cDNAライブラリーをスクリーニングし、4個の結合蛋白候補クローンを同定した。

研究成果

• [文献書誌] Petrova, G.R.: "Advanced glycation endproduct-induced calcium handling impairment in mouse cardiac myocytes"J. Mol. Cell. Cardiol.. 34・10. 1425-1431 (2002)
• [文献書誌] Yamagishi, S.: "Advanced glycation end products-induced apoptosis and overexpression of vascular endothelial growth factor in bovine retinal pericytes"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 290・3. 973-982 (2002)
• [文献書誌] Yonekura, H.: "RAGE engagement and vascular cell derangement by short chain sugar-derived advanced glycation endproducts"The Maillard Reaction in Food Chemistry and Medical Science : Update for The Postgenomic Era. 1245. 129-135 (2002)
• [文献書誌] Yamamoto, Y.: "The role of AGE-RAGE system in the development of diabetic nephropathy in vivo"The Maillard Reaction in Food Chemistry and Medical Science : Update for The Postgenomic Era. 1245. 45-50 (2002)
• [文献書誌] Sakurai, S.: "Identification of a novel AGE-capturable soluble variant of the receptor for AGE in human sera"The Maillard Reaction in Food Chemistry and Medical Science : Update for The Postgenomic Era. 1245. 163-167 (2002)
• [文献書誌] Yonekura, H.: "Novel splice variants of the receptor for advanced glycation endproducts (RAGE) expressed in human vascular endothelial cells and pericytes, and their putative roles in diabetes-induced vascular injury"Biocherm. J.. 370・3. 1097-1109 (2003)
• [文献書誌] Miura, J.: "Serum levels of non-carboxymethyllysine advanced glycation endproducts are correlated to severity of microvascular complications in patients with Type 1 diabetes"J Diabetes Complications. 17・1. 16-21 (2003)
• [文献書誌] Miura, J.: "AGE downregulation of monocyte expression of RAGE mRNA and its association with diabetic complications in type 1 diabetes"J Diabetes Complications. (in press). (2003)
• [文献書誌] Unoki, H.: "Cyr61 upregulation in vascular smooth muscle cells of spontaneously hypertensive rats"Lab. invest.. (in press). (2003)
• [文献書誌] Kim, Y.M.: "PNUTS, a protein phosphatase 1 (PP1) nuclear targeting subunit : Characterization of itsPPl-and RNA-binding domains and regulation by phosphorylation"J. Biol. Chem.. (in press). (2003)
• [文献書誌] 米倉 秀人: "新しい機能性遺伝子スクリーニング法-アンチセンスディスプレイ法ーの開発と新規遺伝子探索への適用"バイオサイエンスとインダストリー((財)バイオインダストリー協会). 60(7). 36-37 (2002)
• [文献書誌] 山本 靖彦: "Development and prevention of advanced diabetic nepropathy in RAGE-overexpressing mice"ゲノムニュース(文部科学省 科学研究費特定領域研究C「ゲノム」4領域広報委員会). 1(1). 32-33 (2002)
• [文献書誌] 山本 靖彦: "AGE-RAGE系を標的とした糖尿病血管障害抑制の可能性"日本薬理学会誌. 121(1). 49-56 (2003)
• [文献書誌] 李 慧: "生体諸システムの制御臓器としての血管内皮細胞:血管新生系制御"血管医学(メディカルレビュー社). (印刷中). (2003)
• [文献書誌] 山本 靖彦: "糖尿病学2002"診断と治療社. 4 (2002)
• [文献書誌] 大沢 真里: "Annual Review 2003腎臓"中外医学社. 5 (2003)
• [文献書誌] 渡辺 琢夫: "医学のための基礎分子細胞生物学(第3版)"南山堂(in press). (2003)