ネフリンミスセンス変異：シャペロン相互作用の減少による小胞体ストレスと細胞表面救助の誘導

ポドサイトろ過スリットダイアフラムの重要な成分であるネフリンは、糸球体のパーパース選択性の維持に重要な役割を果たします。ネフリンの変異は、タンパク尿と先天性腎症候群を引き起こします。ネフリンは、原形質膜に輸出する前に、小胞体（ER）で翻訳後修飾を受けます。ERのネフリン折りたたみおよび培養細胞の細胞輸送に対するヒトネフリン疾患関連ミスセンス変異の効果を調べました。野生型（WT）ネフリンと比較して、変異体はグリコシル化の障害とERシャペロン、カルネキシンとの関連性を高め、ERに蓄積したことを示しました。ネフリン変異体はユビキチン化の強化を実証し、ER関連の分解を受けました。特定のネフリン変異体は、原形質膜に輸送しませんでした。ネフリン変異体の発現は、展開されたタンパク質応答の活性化転写因子-6経路の刺激とERシャペロンGRP94の増加をもたらしました。ネフリン変異体とカルネキシンとの関連を減少させるために、カスタノスルミン（グルコシダーゼIの阻害剤）で細胞を治療しました。カスタノスパーミンは、ネフリン変異体の原形質膜発現を増加させました。ただし、変異体の完全なグリコシル化とシグナル伝達活性は回復しませんでした。ER品質制御メカニズムの変調は、先天性腎症候群を含むタンパク尿腎疾患の治療の開発に対する潜在的な新しいアプローチを表しています。

Nephrin, an important component of the podocyte filtration slit diaphragm, plays a key role in the maintenance of glomerular permselectivity. Mutations in nephrin lead to proteinuria and congenital nephrotic syndrome. Nephrin undergoes posttranslational modifications in the endoplasmic reticulum (ER) prior to export to the plasma membrane. We examined the effects of human nephrin disease-associated missense mutations on nephrin folding in the ER and on cellular trafficking in cultured cells. Compared with wild-type (WT) nephrin, the mutants showed impaired glycosylation and enhanced association with the ER chaperone, calnexin, as well as accumulation in the ER. Nephrin mutants demonstrated enhanced ubiquitination, and they underwent ER-associated degradation. Certain nephrin mutants did not traffic to the plasma membrane. Expression of nephrin mutants resulted in the stimulation of the activating transcription factor-6 pathway of the unfolded protein response, and an increase in the ER chaperone, Grp94. We treated cells with castanospermine (an inhibitor of glucosidase I) in order to decrease the association of nephrin mutants with calnexin. Castanospermine increased plasma membrane expression of nephrin mutants; however, full glycosylation and signaling activity of the mutants were not restored. Modulation of ER quality control mechanisms represents a potential new approach to development of therapies for proteinuric kidney disease, including congenital nephrotic syndrome.