| Project/Area Number |
23K13881
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中島 史恵 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (60961612)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 5-リポキシゲナーゼ / シクロオキシゲナーゼ-2 / 生理活性脂質 / エイコサノイド / タンパク質修飾 / システイン / シクロオキシゲナーゼ / リポキシゲナーゼ / 血管新生 |
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| Outline of Research at the Start |
Hemiketal E2は機能未知のアラキドン酸由来生理活性脂質であり、研究代表者は、HKE2が血管内皮細胞においてvascular endothelial growth factor receptor 2のリン酸化を介して血管新生を誘導することを明らかにしてきた。しかし、その詳細なメカニズムは不明である。本研究では、HKE2の化学的特性から「Cys残基がHKE2によって修飾された特定のタンパク質が血管新生に関与する」という仮説を立て、これを検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Hemiketal E2 (HKE2) は機能未知のアラキドン酸由来生理活性脂質であり、これまでに研究者は、HKE2がヒト臍帯静脈内皮細胞 (HUVEC) においてvascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2) のリン酸化を介して血管新生を誘導することを明らかにしてきた。HKE2によるHUVECにおけるVEGFR2のリン酸化を介した血管新生誘導メカニズムを明らかにするため、種々の阻害剤を用いた検討を行った。検討の結果、HKE2はVEGFR2 の脱リン酸化に関わるタンパク質であるprotein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) の活性の阻害を介して作用している可能性が示唆された。これまでの検討により、HKE2は構造中にα,β不飽和カルボニルを有し、遊離のチオール基と反応することを確認していることから、HKE2はPTP1Bの活性中心に存在するチオール基を含むシステイン残基に共有結合的に修飾することでPTP1Bのホスファターゼ活性に影響を与えていると予想した。HKE2によるPTP1Bのシステイン残基の修飾を評価するため、遊離のチオールとの反応性を有するマレイミドを用いて評価した結果、HKE2はその濃度依存的にPTP1Bの遊離のチオール基を修飾することが明らかとなった。p-ニトロフェニルリン酸を基質として用いた比色法によりPTP1Bのホスファターゼ活性を評価した結果、HKE2の濃度依存的にPTP1Bの活性が阻害されていることが明らかとなった。
さらに、HUVECに対し、VEGFR2の既知のリガンドであるVEGFをHKE2と共投与した結果、VEGFR2の相乗的なリン酸化が確認された。PTP1Bの阻害剤であるTCS401をVEGFと共投与した場合も、VEGFR2の相乗的なリン酸化が確認されたことから、HKE2がPTP1Bの活性阻害を介してVEGFR2のリン酸化を誘導している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
HKE2の検出方法については現在立ち上げ途中であるが、HKE2修飾がタンパク質の活性および血管新生へ与える影響を解析した。HKE2は、タンパク質の脱リン酸化を担う酵素であるPTP1Bのシステイン残基を修飾し、これによりホスファターゼ活性が減弱することを明らかにした。さらに、HKE2修飾によりPTP1Bのホスファターゼ活性が低下することで、VEGFR2のリン酸化が亢進する可能性が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
HKE2を処理したHUVECのライセートを質量分析に供し、HKE2修飾を受けるPTP1Bのシステイン残基の修飾部位を同定する。また、HKE2修飾を受けるタンパク質の解析・同定を通して、HKE2が血管新生に与える影響を明らかにする。
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