腎障害におけるタンパク質分解機構の役割の解明

本研究課題は小胞体ストレスの際に活性化される小胞体の品質管理機構であるunfolded protein response（UPR）の制御機構の解明を目指し、タンパク質分解機構のバランス異常という側面から腎臓の病態を解き明かすことを目的としている。さらに本研究課題から得られる知見を元に、タンパク質分解機構を標的とした腎疾患治療戦略、小胞体ストレスが関連する腎病態の克服に繋げていくことを究極の目的としている。最終年度に当たる採用第３年度目（平成２８年度）は、in vivoでの腎臓における本機構の役割を検証することに従事した。これまでに、オートファジー調整因子が小胞体ストレスセンサータンパク質のキナーゼドメインへ直接結合し、それが小胞体ストレスセンサータンパク質を介したタンパク質分解を制御することを明らかにしている。そこで小胞体ストレスセンサータンパク質とオートファジー調整因子の結合を阻害するシステムの構築を試みたが、培養細胞内で高効率に結合を阻害するシステムは構築出来なかった。そこで、腎培養細胞を用いて様々な薬剤をスクリーニングした結果、本機構を介したタンパク質分解機構を抑制できる薬剤を複数同定した。いずれの薬剤も腎培養細胞の小胞体ストレスによる細胞傷害、細胞死をさらに悪化させた。これらの薬剤をマウスへ投与して、in vivoでの解析を行った結果、腎障害の際に惹起される組織傷害が増悪した。以上より、タンパク質分解機構が腎臓の恒常性維持に重要な役割を果たしていることが示唆された。

本研究課題は小胞体ストレスの際に活性化される小胞体の品質管理機構であるunfolded protein response（UPR）の制御機構の解明を目指し、タンパク質分解機構のバランス異常という側面から腎臓の病態を解き明かすことを目的としている。さらに本研究課題から得られる知見を元に、タンパク質分解機構を標的とした腎疾患治療戦略、小胞体ストレスが関連する腎病態の克服に繋げていくことを究極の目的としている。最終年度に当たる採用第３年度目（平成２８年度）は、in vivoでの腎臓における本機構の役割を検証することに従事した。これまでに、オートファジー調整因子が小胞体ストレスセンサータンパク質のキナーゼドメインへ直接結合し、それが小胞体ストレスセンサータンパク質を介したタンパク質分解を制御することを明らかにしている。そこで小胞体ストレスセンサータンパク質とオートファジー調整因子の結合を阻害するシステムの構築を試みたが、培養細胞内で高効率に結合を阻害するシステムは構築出来なかった。そこで、腎培養細胞を用いて様々な薬剤をスクリーニングした結果、本機構を介したタンパク質分解機構を抑制できる薬剤を複数同定した。いずれの薬剤も腎培養細胞の小胞体ストレスによる細胞傷害、細胞死をさらに悪化させた。これらの薬剤をマウスへ投与して、in vivoでの解析を行った結果、腎障害の際に惹起される組織傷害が増悪した。以上より、タンパク質分解機構が腎臓の恒常性維持に重要な役割を果たしていることが示唆された。