腎糸球体上皮細胞の突起形成におけるRacの活性制御機構の解明

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腎糸球体上皮細胞(ポドサイト)は腎臓の濾過機能に必須の突起構造を持つ。ポドサイトの突起構造の形成には、Rho small GTPaseによるアクチン細胞骨格の適切な制御が重要である。特に、Rho small GTPaseの一つであるRacの活性抑制が突起形成に深く関わっている。ポドサイトでRacの活性抑制に働く分子としてその不活化因子(GAP)であるFilGAPが候補に挙げられている。本研究では、細胞培養系で生体に非常に近い突起構造の形成を誘導できるポドサイトの細胞株および初代培養系を用い、突起形成におけるFilGAPによるRacの活性制御機構を細胞生物学および生化学的手法により詳細に解析することを目的としている。本年度は以下の２つの成果を得た。1) 本研究にあたり、初代培養ポドサイトでFilGAPの発現抑制(RNAi)を行うと、突起形成が阻害されることを明らかにしていた。本年度は、初代培養ポドサイトにおけるFilGAPの発現抑制が、アクチン細胞骨格の再編成及び細胞-基質接着に関わる接着斑の形成異常を引き起こしていることを明らかにした。アクチン細胞骨格と接着斑は密接に関連しており、これらの異常が突起形成に影響を及ぼしている可能性が考えられた。2) 本研究にあたり、ポドサイト細胞株の突起形成において、cAMPシグナル下流でRap1によってFilGAPの機能が制御されている可能性を示唆する結果を得ていた。本年度は、Rap1に関する解析を進めた。その結果、細胞株でRap1の発現抑制を行うと、突起形成が阻害される傾向がみられた。一方で、Rap1の恒常活性化によって突起形成が著しく阻害された。これらの結果は、Rap1の適切な活性制御が突起形成に重要であることを示唆している。