CELL SURFACE & CYTOSKELETAL PROTEOGLYCANS OF GLOMERULUS
细胞表面
基本信息
- 批准号:3239779
- 负责人:
- 金额:$ 11.84万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:1987
- 资助国家:美国
- 起止时间:1987-09-30 至 1992-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:basement membrane cellular pathology cytoskeleton diabetes mellitus electron microscopy glycosylation high performance liquid chromatography human tissue immunofluorescence technique laboratory rat membrane proteins monoclonal antibody nephrosclerosis proteoglycan radiotracer renal glomerulus tissue /cell culture
项目摘要
Proteoglycans (PG) are strategically located along the glomerular
basement membrane (GBM) where they are in part responsible for
the charge barrier to plasma ultrafiltration. GBM from both
humans and rats with diabetes mellitus contains a decreased
content of heparan sulfate (HS) PG. The pathogenesis of this
abnormality is poorly understood. Decreased PG synthesis,
synthesis of a biochemically abnormal molecule, or abnormal
interaction of PG with other GBM molecules in diabetes could
explain a decreased GBM HS PG content. We have previously
shown that glomerular PG synthesis and hydrodynamic size (both
HS and chondroitin/dermatan sulfate (CS/DS) PGs and
glycosaminoglycan (GAG) side chains) were similar in normal and
streptozotocin-induced diabetic rats. However, GBM from
diabetics were missing a rapidly synthesized and released pool of
HS, pointing to the possibility that PG interaction with GBM may
be perturbed by diabetes. Indeed, isolated glomeruli from
diabetic rats had a decreased proportion of a unique heparin-
displaced cell surface HS PG. Thus, abnormal interaction of cell
surface PGs with GBM may be involved in the pathogenesis of the
diabetic nephropathy. PGs on cell surfaces may be important
links between the tissue and the intracellular cytoskeleton,
through interaction with tissue glycoproteins such as fibronectin,
laminin, and type IV collagen, all molecules to which PG binding
has been demonstrated. We hypothesize that PG-matrix
interaction is abnormal in diabetes and perturbs binding of HS to
GBM with a breakdown in the charge barrier to plasma
ultrafiltration. In addition, altered interactions between cell
surface PGs and extracellular matrix macromolecules may alter
cellular functions communicated by PGs to the intracellular
environment through the cellular cytoskeleton.
We propose to study the association between glomerular cell
surfaces and PGs using visceral epithelial and mesangial cells in
culture isolated from human kidneys. We will compare the
biochemical characteristics of cell surface PGs with those present
in cytoskeletal preparations from these cells. We will attempt to
show that PGs associated with cell surfaces interact with
extracellular matrix glycoproteins causing changes in cell
behavior (adhesion, spreading) and that these interactions may be
altered by glycosylation. Antibodies will be produced to human
PGs from the cells in culture and used to characterize the
glomerular PGs and to co-localize PGs and the cytoskeleton by
immunofluorescent and electron microscopy. The morphologic
effects upon PG localization of agents which disturb the
cytoskeletal architecture will also be examined.
蛋白聚糖(PG)沿肾小球策略性地位于
地下室膜(GBM)部分负责
血浆超滤的电荷障碍。 来自两者的GBM
糖尿病的人和大鼠含有减少
硫酸乙酰肝素(HS)pg的含量。 这是发病机理
异常知之甚少。 PG合成减少,
生化异常分子的合成或异常
PG与糖尿病中其他GBM分子的相互作用可能
解释GBM HS PG含量降低。 我们以前有
表明肾小球PG合成和流体动力学大小
HS和软骨素/皮肤硫酸盐(CS/DS)PGS和
糖胺聚糖(GAG)侧链在正常情况下相似,并且
链蛋白酶诱导的糖尿病大鼠。 但是,GBM来自
糖尿病患者缺少迅速合成并释放的池
HS,指出PG与GBM相互作用的可能性可能
受到糖尿病的干扰。 确实,孤立的glomeruli
糖尿病大鼠的独特肝素 -
位移的细胞表面HS PG。 因此,细胞异常相互作用
具有GBM的表面PG可能参与
糖尿病性肾病。 细胞表面上的PG可能很重要
组织与细胞内细胞骨架之间的联系,
通过与组织糖蛋白(例如纤连蛋白)相互作用,
层粘连蛋白和IV型胶原蛋白,所有分子与Pg结合
已被证明。 我们假设PG-Matrix
相互作用在糖尿病和HS结合的糖尿病异常
GBM,在等离子体的电荷屏障中分解
超滤。 另外,细胞之间的相互作用改变了
表面PG和细胞外基质大分子可能会改变
PGS传播到细胞内的细胞功能
通过细胞细胞骨架的环境。
我们建议研究肾小球细胞之间的关联
使用内脏上皮细胞和肾小球细胞的表面和PG
从人类肾脏孤立的文化。 我们将比较
细胞表面PG的生化特征与存在的生化特征
在这些细胞的细胞骨架制剂中。 我们将尝试
证明与细胞表面相关的PG与
细胞外基质糖蛋白导致细胞的变化
行为(粘附,扩散),这些相互作用可能是
通过糖基化改变。 将生产抗体
来自培养细胞的PG,用于表征
肾小球PGS并通过共定位PG和细胞骨架。
免疫荧光和电子显微镜。 形态学
对PG定位的影响,这些药物的定位会干扰
还将检查细胞骨架架构。
项目成果
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