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

阐明Rac活性对肾小球上皮细胞突起形成的调节机制

基本信息

批准号：
22K06149
负责人：
斉藤康二
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06149/
关键词：
腎糸球体ポドサイト Rac FilGAP 腎糸球体上皮細胞アクチン細胞骨格 Rho small GTPase

项目摘要

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。

肾小球上皮细胞（足细胞）具有对于肾脏过滤功能必不可少的突出结构。 Rho小GTPase对肌动蛋白细胞骨架的适当控制对于形成足细胞的突出结构很重要。特别是，对RAC的活性的抑制是RHO小的GTPases之一，与突起形成深远有关。 FILGAP是灭活因子（GAP），是Podosites的候选分子，是抑制RAC活性的分子。这项研究使用了足细胞的细胞系和原发性培养系统，该系统可以诱导细胞培养系统中非常接近生物的突出结构的形成，并旨在详细分析使用细胞生物学和生物化学方法在突出形成过程中FILGAP在突出形成过程中通过FILGAP进行RAC活性的机制。今年，我们达到了以下两个结果：1）在这项研究中，揭示了在原代培养的足细胞中抑制FILGAP表达（RNAI）抑制了突出的形成。今年，我们透露，原代培养的足细胞中FILGAP表达的抑制会导致与肌动蛋白细胞骨架重排和细胞覆盖粘附有关的局灶性粘附发育异常。肌动蛋白细胞骨架和局灶性粘附密切相关，人们认为这些异常可能对突起形成有影响。 2）在这项研究中，我们获得了结果，表明FILGAP的功能可以由cAMP信号下游的RAP1调节，形成足细胞细胞系的突起。今年，我们对RAP1进行了分析。结果，当Rap1在细胞系中抑制RAP1时，突出形成倾向于抑制。另一方面，RAP1的稳态激活显着抑制了突起的形成。这些结果表明，对RAP1活性的适当调节对于突起形成很重要。