腎炎におけるTGF-β・Smad信号系のユビキチン・プロテアソーム分解機構の役割

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15590847
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 山本 龍夫 浜松医科大学, 医学部附属病院, 講師 (30200819)
• 研究分担者: 藤垣 嘉秀 浜松医科大学, 医学部, 助手 (20283351) ; 北川 雅敏 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50294971)
• キーワード: ユビキチン / Smad / TGF-β / Smurf / 腎硬化 / 細胞内信号伝達

研究概要

メサンギウム増殖性糸球体腎炎のモデルである抗胸腺抗体細胞抗体(ATS)腎炎ラットの単離糸球体と慢性進行性の間質線維化をきたす片側尿管結紮(UUO)を施したマウス腎間質において、TGF-βの細胞内信号伝達因子Smadのレベルとそのユビキチン・プロテアソーム分解を検討し、以下の知見を得た。
1.Day7のATS腎炎糸球体ならびにUUO腎ではSmad2蛋白の著明な減少が認められた。一方、real time PCRにて調べたSmad2 mRNA発現は、コントロールに比して前者では不変、後者では増加しており、ATS腎炎糸球体やUUO腎ではSmad2蛋白の特異的分解による調節機構が働いている可能性が考えられた。
2.ATS腎炎糸球体およびUUO腎からの蛋白抽出液での内因性Smad2蛋白の分解速度を検討し、ATS腎炎糸球体とUUO腎におけるSmad2の分解亢進を認めた。
3.ATS腎炎糸球体およびUUO腎におけるSmad2に対するユビキチン活性を調べるため、ATS腎炎糸球体とUUO腎からの蛋白抽出液にリコンビナントSmad2蛋白を加え、ATP、ユビキチン、プロテアソーム阻害剤の存在下で30分間反応させた後、western blotでポリユビキチン化されたSmad2を調べたところ、ATS腎炎糸球体、UUO腎からの蛋白抽出液でのSmad2蛋白に対するユビキチン活性の亢進が認められた。
4.Smad2ユビキチンリガーゼであるSmurf2のラットのcDNAをクローニングした。
5.real time PCRにてATS腎炎糸球体およびUUO腎でのSmurf2 mRNA発現の亢進が認められた。さらにwestern blotにてそれらにおけるSmurf2蛋白の増加も確認できた。
以上より、TGF-βとTGF-βレセプターの発現が亢進し、TGF-βの細胞内信号伝達が盛んなATS腎炎糸球体やUUO腎では、Smad2のユビキチン化を介する分解系が亢進していることが明らかとなった。今後は同様にSmurf2によってユビキチン化される抑制型Smadn7などの他のSmadについても検討してゆく。

研究成果

• [文献書誌] Togawa A, Yamamoto T, Suzuki H, Fukasawa H, Ohashi N, Fujigaki Y, Kitagawa K, Hattori T, Kitaqawa M, Hishida A: "Ubiquitin-dependent degradation of Smad2 is increased in the glomeruli of rats with anti-thymocyte serum nephritis"Am.J.Pathol.. 163・4. 1645-1652 (2003)
• [文献書誌] Fukasawa H, Yamamoto T, Suzuki H, Togawa A, Ohashi N, Fujigaki Y, Uchida C, Aoki M, Hosono M, Kitagawa M, Hishida A: "Treatment with anti-TGF-β antibody ameliorates chronic progressive nephritis by inhibiting Smad/TGF-β signaling"Kidney Int.. 65・1. 63-74 (2004)
• [文献書誌] Suzuki H, Yamamoto T, Ikegaya N, Hishida A: "Dietary salt intake modulates progression of anti-thymocyte serum nephritis through alteration of glomerular angiotensin II receptor expression"Am.J.Physiol.. 286・2. F267-F277 (2004)