腎尿細管の主要なマトリックス分解酵素であるメプリンAは、in vitroおよびin vivoで新しいニドゲン断片を生成します

ラット腎臓におけるメタロプロテイナーゼの主要なマトリックス分解メタロプロテイナーゼ、ラミニン - ニドゲン複合体であるMeprin Aの効果を調べました。最も豊富な55 kDaフラグメントからのN末端配列情報は、それがラミニンではなくニドゲンの破壊産物であることを明らかにしました。他のプロテアーゼによって生成された50を超えるニドゲン切断部位と比較して、G3ドメインのグルタミングリシン部位であるアミノ酸位置899-900のMePrin A誘導性ニドゲン切断部位はユニークです。さらに、これらのデータは、通常、ラミニン結合が存在する場合でも、メクプリンAがニドゲンのG3ドメインを分解することを示しています。これは通常、タンパク質分解から保護されています。Meprin Aはまた、精製されたニドゲンを同様の故障製品に分解しました。管状の基底膜が細胞の脳底側にあることを考えると、頂端のブラシの境界上のメプリンAの位置により、損傷誘発性の基底膜成分の分解におけるメプリンAの役割を想像することは困難です。したがって、腎尿細管上皮細胞損傷に続いて、MePrin Aが下にある基底膜に到達するための転座を受ける可能性を調べました。腎虚血再灌流後、メプリンAによるメプリンAの染色に著しい変化がありました。現在、腎管状細胞細胞質全体に分布し、管状基底膜に直接付着しています。これは、皮質堆積接合部の尿細管のブラシ境界の通常の線形染色とは対照的でした。これらのデータは、負傷後、MePrin Aが管状基底膜に再分配および/または遵守を受けるという明確な証拠を提供します。私たちのin vitro研究では、明確なMePrin誘発55 kDaニドゲン分解生成物を特定したため、ラット腎虚血再灌流損傷後のニドゲン分解生成物の存在について尿も検査されました。ウエスタンブロットは、虚血再灌流の損傷後の最初の日と6日間継続しているという早い時期に、尿中55 kDaニドゲン断片の著しい増加を示しました。まとめると、これらのin vivoデータは、ニドゲン分解産物がメオプリンAによる腎尿細管虚血再灌流損傷による尿細管基底膜の部分的な分解の結果であるという概念を強く支持しています。

We examined the effect of meprin A, the major matrix degrading metalloproteinase in rat kidney, on the laminin-nidogen complex. N-terminal sequence information from the most abundant 55 kDa fragment revealed that it was a breakdown product of nidogen rather than laminin. In comparison with over 50 nidogen cleavage sites produced by other proteases, the meprin A-induced nidogen cleavage site at amino acid position 899-900, a glutamine-glycine site in the G3 domain, is unique. In addition, these data demonstrate that meprin A degrades the G3 domain of nidogen even in the presence of laminin binding, which usually accords protection from proteolytic degradation. Meprin A also degraded purified nidogen into similar breakdown products. Given that the tubular basement membrane is located on the basilar side of the cell, the location of meprin A on the apical brush border makes it difficult to envision a role for meprin A in injury-induced basement membrane component breakdown. Thus, we examined the possibility that following renal tubular epithelial cell injury, meprin A undergoes a translocation to reach the underlying basement membrane. After renal ischemia-reperfusion there was a marked alteration in meprin A staining with meprin A now distributed throughout the renal tubular cell cytoplasm and directly adherent to the tubular basement membrane. This was in contrast to the usual linear staining of the brush border of tubules in the corticomedullary junction. These data provide unequivocal evidence that following injury, meprin A undergoes redistribution and/or adherence to the tubular basement membrane. Since in our in vitro studies, we identified a distinct meprin-induced 55 kDa nidogen breakdown product, the urine was also examined for the presence of nidogen degradation products after rat renal ischemia-reperfusion injury. Western blots showed a marked increase in the urinary 55 kDa nidogen fragment as early as the first day following ischemia-reperfusion injury and continuing for six days. Taken together, these in vivo data strongly support the notion that the nidogen breakdown products are the result of partial degradation of tubular basement membrane by meprin A following renal tubular ischemia-reperfusion injury.