新生血管の構築と基底膜コラーゲンの新しい機能

• Project/Area Number: 11877121
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Circulatory organs internal medicine
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 二宮 善文 岡山大学, 医学部, 教授 (70126241)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米澤 朋子 (白井 朋子) 岡山大学, 医学部, 助手 (30304299) ; 百田 龍輔 岡山大学, 医学部, 助手 (80263557) ; 大橋 俊孝 岡山大学, 医学部, 講師 (50194262) ; 植木 靖好 岡山大学, 医学部, 助手 (60304309)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2000: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 1999: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 基底膜 / 血管内皮細胞 / XVIII型コラーゲン / XV型コラーゲン / IV型コラーゲン / 血管新生 / インテグリン / 毛細血管 / 内皮細胞 / 血管平滑筋細胞

Research Abstract

1 血管系特に毛細血管全体におけるXVIIIコラーゲンおよびXVコラーゲン遺伝子の発現
両コラーゲンは内皮細胞直下基底膜と血管壁に存在する平滑筋細胞周囲の基底膜であることがわかった。毛細血管内皮細胞下基底膜ではXVIII型とXV型を共通に発現するものが認められる.即ち腎や小腸粘膜、皮膚の毛細血管の内皮細胞下基底膜はXVIII型/XV型両者が共存する.しかしこれは組織臓器により異なり、肺胞壁、肝類洞、糸球体基底膜はXVIII型が主であり、他方胎盤、心臓、骨格筋、小腸筋層ではXV型が主であった.しかし、XVIII型/XV型両者の発現のない毛細血管は認められなかった.このように、毛細血管内皮細胞下基底膜のXVIII型とXV型の発現には多様性がある、XVIII型とXV型ともに発現するものが基本だが、類洞や糸球体基底膜のように特殊化した毛細血管ではXVIII型が優位に発現された.
2 基底膜IV型コラーゲンの新しい機能
IV型コラーゲンのα鎖は6種類あり、中央にコラーゲン部分、N末(NC2ドメイン)とC末(NC1ドメイン)に非コラーゲンドメインを有する。私達は、これらの6種類のα鎖のNC1ドメインをリコンビナントで作製し、これらを用いて血管内皮細胞の接着性と走化性をみたところ、α2、α3、α6鎖NC1ドメインにそれを抑制する活性が認められた。さらに、血管内皮細胞の接着と走化性はインテグリンαvβ1依存性であることが分かった。鶏胚の系(CAMアッセイ)でbFGFによって誘導された血管新生が、明らかにコントロールとくらべて優位に、リコンビナントα2、α3、α6鎖NC1ドメインによって抑制されるという結果を得た。このことは初めての報告であり、IV型コラーゲンの断片に新しい機能があることが明らかになったという意味で意義のある発見である。

Research Products

• [Publications] Lee G.E. et al: "Expression of the α6 chain of type IV collagen in glomerular basement membranes of healthy adult dogs."An.J.Vet.Res.. 61. 38-41 (2000)
• [Publications] Petitclerc E. et al: "New functions for non-collagenous domains of human collagen type IV.Novel integrin ligands inhibiting angiogenesis and tumor growth in vivo."J.Biol.Chem.. 275. 8051-8061 (2000)
• [Publications] Saiko K. et al.: "Expression of mouse α5(IV) and α6(IV) collagen genes in epithelial basement membranes."J.Biochem(Tokyo). 128. 427-434 (2000)
• [Publications] Boutaud A. et al.: "Type IV collagen of the glomerular basement membrane : Evidence that the chain specificity of network assembly is encoded by noncollagenous"J.Biol.Chem.. 275. 30716-30724 (2000)
• [Publications] Hirakawa S. et al.: "The brain link protein-1(BRAL 1) : cDNA cloning, genomic structure, and characterization as a novel link protein expressed in adult brain."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 276. 982-989 (2000)
• [Publications] van Wezell et al.: "Ultrastructure and composition of call-exner bodies in bovine follicles"Cell Tissue Res.. 296. 385-394 (1999)
• [Publications] Nakans S et al.: "Differential Tissular Expression and Localization of Type IV collagen α^1(IV),α^2(IV),α^5(IV) and α^6(IV) chains and their mRNAs"Laboratory Investigation. 79. 281-292 (1999)
• [Publications] Toth M. et al.: "Biosynthesis of α^2(IV) and α^1(IV) chains of collagen IV and interactions with matrix metalloprotenases-9."J. Cell Physiol. 180. 131-139 (1999)
• [Publications] Lee G E et al.: "New form of X-linked dominant hereditary nephritis in dogs"Am. J. Vet. Res... 60. 373-383 (1999)
• [Publications] Zheng K et al.: "Absence of the α^6(IV) chain of collagen type IV in Alport syndrome is related to a failure at the protein assembly ecol"Am. J. Pathol. 154. 1883-1891 (1999)