カドミウムは、LLC-PK1腎上皮細胞における小胞体分子シャペロンであるGRP78の発現を誘導します

小胞体（ER）ストレス応答に対するカドミウム曝露の効果を明らかにするために、LLC-PK1細胞のER居住分子シャペロンである78 kDaグルコース調節タンパク質（GRP78）の発現と機能を調べました。塩化物10ミクロムで処理した細胞では、GRP78タンパク質レベルは6時間後に増加し、24時間で上昇したままでした。細胞を1-20 microM CDCL2と6時間インキュベートすると、GRP78は用量依存的に増加しました。さらに、GRP78 mRNAレベルは、CDCL2曝露に応じて上昇しました。10 microM CDCL2に曝露した後、転写因子4（ATF4）の活性化レベルは2時間で増加し、その後さらに強化されました。この蓄積は、真核生物翻訳開始因子2（eIF2（alpha））のアルファサブユニットの一時的ではあるが顕著なリン酸化に続いています。ATF4タンパク質は、転写後および部分的に転写メカニズムの関与を示唆しています。塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化亜鉛、塩化鉛などの他の重金属化合物と比較して、CDCL2は、GRP78、ATF4、および明確な細胞損傷なしでより著しく著しく著しく著しくリン酸化された型を増加させる可能性があります。短絡RNAを使用したGRP78発現のサイレンシングは、CDCL2誘導細胞損傷を強化しました。これらの結果は、カドミウムがおそらくEIF2（アルファ）のリン酸化とATF4の結果として生じる翻訳を介してGRP78の発現を誘導することを示しており、このERストレス応答は、この腎上皮細胞におけるカドミウム細胞毒性に対する保護に役割を果たすことを示しています。

To reveal the effects of cadmium exposure on the endoplasmic reticulum (ER) stress response, we examined the expression and function of 78-kDa glucose-regulated protein (Grp78) , an ER-resident molecular chaperone, in LLC-PK1 cells. In cells treated with 10 microM cadmium chloride, Grp78 protein levels increased after 6 hr and remained elevated at 24 hr. When cells were incubated with 1-20 microM CdCl2 for 6 hr, Grp78 increased in a dose-dependent manner. In addition, Grp78 mRNA levels were elevated in response to CdCl2 exposure. After exposure to 10 microM CdCl2, the levels of activating transcription factor 4 (ATF4) were increased at 2 hr, with a further enhancement after that ; this accumulation followed the transient but marked phosphorylation of the alpha subunit of eukaryotic translation initiation factor 2 (eIF2(alpha)) on serine 51. Although ATF4 mRNA levels increased mildly by CdCl2 exposure, treatment with actinomycin D did not suppress CdCl2-induced accumulation of ATF4 protein, suggesting the involvement of posttranscriptional and, in part, transcriptional mechanisms. Compared with other heavy-metal compounds such as manganese chloride, zinc chloride, mercuric chloride, and lead chloride, CdCl2 could increase the levels of Grp78, ATF4, and the phosphorylated form of eIF2(alpha) more markedly without definite cellular damage. The silencing of Grp78 expression using short-interference RNA enhanced CdCl2-induced cellular damage. These results show that cadmium induces the expression of Grp78 probably via phosphorylation of eIF2(alpha) and resultant translation of ATF4, and this ER stress response plays a role in protection against cadmium cytotoxicity in this renal epithelial cell.