シェディング調節因子による血管収縮と透過性制御機構の解明

• Project Area: Mutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
• Project/Area Number: 25113710
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大野 美紀子 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10583198)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000); Fiscal Year 2014: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 血管収縮 / バイオセンサーマウス / in vivo imaging / 血管透過性

Outline of Annual Research Achievements

血管収縮・拡張には、カテコラミンやNOなどが関わる。我々は、HB-EGFの結合タンパクとして同定したナルディライジン(NRDc)が、ADAMの活性化を介して膜タンパクのシェディングを増強することを明らかにした。さらに最近、NRDc欠損マウスが、髄鞘低形成を呈することを報告した。同マウスは著明な低血圧を呈するが、交感神経活動は亢進していることから、低血圧の原因は末梢血管収縮不全であると考えられた(未発表)。その原因として、血管平滑筋におけるカテコラミン受容体のシグナル伝達不全が考えられた。そこで、カテコラミン受容体の下流にあるPKAやERKの活性化を生体内で可視化できる、FRETバイオセンサーを発現するトランスジェニックマウス(PKAchuやEKAREV)と、血管平滑筋特異的NRDc欠損マウスを交配し、抵抗血管におけるカテコラミンへの反応性をin vivo imagingで観察し、NRDcによる血管収縮・拡張や炎症時の血管透過性亢進の制御機構解明の一助とすることを目的とした。
しかしながら、血管平滑筋特異的NRDc-CKO(sm22α-NRDc-CKO)の血圧は、対照群と比較して有意な変化を認めなかったため、交感神経特異的NRDc-CKO(DBH-NRDc-CKO)の解析を行ったところ、有意な血圧低下を認めた。以上より、NRDc欠損による血圧低下の原因は、血管平滑筋そのものよりも、交感神経に寄与する部分が大きいと考えられた。
そこで、in vivo imagingについての方針を変更し、PKA-Sm22αNRDcCKOマウスに加えて、PKA-DBH-NRDcCKOマウスの解析を開始した。二光子励起顕微鏡を用いて、PKA-Sm22αNRDcCKOマウスとコントロールマウスにおける血管収縮の様子を観察したが、両群で血管収縮率に差を認めなかった。今後は、PKA-DBH-NRDcCKOマウスとコントロールマウス間でも同様の検討を行い、血管収縮率に差を認めるようであれば、FRETの解析を進めてつつ、分子メカニズムの解明に迫る。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Critical roles of nardilysin in the maintenance of body temperature homoeostasis. (2014)
  • Author(s): Hiraoka Y, Matsuoka T, Ohno M, Nakamura K, Saijo S, Matsumura S, Nishi K, Sakamoto J, Chen PM, Inoue K, Fushiki T, Kita T, Kimura T and Nishi E.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 5 Pages: 3224-3224
  • NAID: 120005367798
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Nardilysin prevents amyloid plaque formation by enhancing a-secretase activity in an Alzheimer's disease mouse model (2014)
  • Author(s): Ohno M, Hiraoka Y, Lichtenthaler S, Nishi K, Saijo S, Matsuoka T, Tomimoto H, Araki W, Takahashi R, Kita T, Kimura T and Nishi E
  • Journal Title: Neurobiol Aging Volume: 35 Issue: 1 Pages: 213-22
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2013.07.014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Nardilysin controls heart rate through regulating sinus node automaticity. (2014)
  • Author(s): Ohno M, Hiraoka Y, Matsuoka T, Nishi K, Saijo S, Kita T, Kimura T, Nishi E
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] NRDc controls heart rate through regulating sinus node automaticity. (2014)
  • Author(s): Ohno M, Hiraoka Y, Matsuura H, Nishi K, Saijo S, Sakamoto J, Chen PM, Kita T, Kimura T, Nishi E
  • Organizer: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting
  • Place of Presentation: NY, USA
  • Year and Date: 2014-10-26 – 2014-11-01
• [Presentation] 多機能プロテアーゼによる交感神経系を介した循環動態調節機構 (2014)
  • Author(s): 大野美紀子、平岡義範、松浦博、西清人、西城さやか、坂本二郎、陳博敏、北徹、木村剛、西英一郎
  • Organizer: 第5回Molecular Cardiovascular Conference II
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2014-09-05
• [Remarks] 京都大学循環器内科分子病態研究グループ
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/kisokenkyu/sentan-bunshi/
• [Remarks] 京都大学循環器内科 分子病態研究グループ
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/kisokenkyu/sentan-bunshi/