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2011 Fiscal Year Annual Research Report

生体イメージングによる血管新生シグナルの時空間制御機構の解明

Planned Research

Project AreaMutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
Project/Area Number 22113009
Research InstitutionNational Cardiovascular Center Research Institute

Principal Investigator

福原 茂朋  独立行政法人国立循環器病研究センター, 細胞生物学部, 室長 (70332880)

Keywordsシグナル伝達 / 血管新生 / バイオイメージング / 細胞形態・運動 / 細胞増殖
Research Abstract

血管形成には、"細胞形態・運動"と"細胞増殖"という二つの「細胞の振る舞い」が重要である。本研究では、多次元生体蛍光イメージング技術を駆使して、生体における血管内皮細胞の"形態・運動"と"増殖"を観察し、さらにこれら細胞の振る舞いを制御するシグナル伝達系を可視化することで、血管形成のダイナミズムを解き明かすことを目的としている。以下に、平成23年度の研究成果を示す。
血管新生過程の内皮細胞の形態・運動能を制御するシグナル伝達系の解析
伸長する血管の先端に位置するTip細胞は、血管新生因子に反応して活発に細胞形態・運動能を変化させ、血管が伸長する方向を決定する。本年度は、これまで樹立してきたトランスジェニックゼブラフィッシュの生体蛍光バイオイメージング解析を行い、Tip細胞の形態・運動能を制御するシグナル伝達系を解析した。その結果、Tip細胞は先導端で活発にアクチン重合を引き起こし、フィロポディアを形成すること、さらにこのフィロポディアの形成にRhoファミリー低分子量G蛋白質の1つであるCdc42が関与することを示した。またCdc42は、フォルミンファミリーに属するアクチン制御因子であるFormin-like 3(Fmnl3)に直接結合、活性化することでフィロポディア形成を惹起することを示した。
血管特異的Fucciシステムを用いた生体における内皮細胞周期の可視化と、それを制御するメカニズムの解明
血管特異的Fucciフィッシュを用いて、節間血管と尾側血管の形成過程における内皮細胞の細胞周期を観察し、これら血管の形成機構を解析した。その結果、1)節間血管は、背側大動脈から細胞周期を活発に回転した内皮細胞が出芽し、背側に向かって遊走する過程で1回細胞分裂をすることで形成されること、2)尾側血管は、形成初期のアンジオブラストの発生と増殖、後期の血管内皮細胞の増殖と遊走により形成されることを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成23年度は、当初の研究目標までほぼ到達することが出来たことから、おおむね順調に進展していると考える。現在、血管特異的Fucciシステムを用いた生体における内皮細胞周期の可視化のプロジェクトについては、これまでの研究成果を論文発表するための準備を進めている。

Strategy for Future Research Activity

平成24年度以降も、これまでと同様に解析を進めていく。血管新生過程のTip細胞の形態・運動能制御機構については、Tip細胞に作用する血管新生因子を同定すると共に、その下流シグナルを詳細に解析する。血管特異的Fucciシステムを用いた生体における内皮細胞周期の可視化のプロジェクトについては、尾側血管に焦点を当て、尾側血管が形成される分子メカニズムの解明を試みる。ただ、これまでの解析から、さらにいくつかのトランスジェニックゼブラフィッシュが必要となっており、これらフィッシュを迅速に樹立し、さらに効率的に解析を進めていく。

  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] The sphingosine-1-phosphate transporter Spns2 expressed on endothelial cells regulates lymphocyte trafficking in mice2012

    • Author(s)
      Fukuhara S., et al
    • Journal Title

      Journal of Clinical Investigation

      Volume: 122 Pages: 1416-1426

    • DOI

      10.1172/JCI60746

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tumor cell-derived angiopoietin-like protein ANGPTL2 is a critical driver of metastasis2012

    • Author(s)
      Endo M., et al
    • Journal Title

      Cancer Research

      Volume: 72 Pages: 1784-1794

    • DOI

      10.1158/0008-5472.CAN-11-3878

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A connexin 40 mutation associated with a malignant variant of progressive familial heart block type-12012

    • Author(s)
      Makita N., et al
    • Journal Title

      Circ.Arrhythm.Electrophysiol.

      Volume: 5 Pages: 163-172

    • DOI

      10.1161/CIRCEP.111.967604

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EphrinA/EphA signal facilitates insulin-like growth factor-I-induced myogenic differentiation through suppression of the Ras/extracellular signal-regulated kinase 1/2 cascade in myoblast cell lines2011

    • Author(s)
      Minami M., et al
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 22 Pages: 3508-3519

    • DOI

      10.1091/mbc.E11-03-0183

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Angiopoietin-1/Tie2 signal augments basal Notch signal controlling Vascular quiescence by inducing delta-like 4 expression through AKT-mediated activation of β-catenin2011

    • Author(s)
      Zhang J., et al
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 286 Pages: 8055-8066

    • DOI

      10.1074/jbc.M110.192641

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Visualization of endothelial cell cycle progression during vascular network formation2011

    • Author(s)
      福原茂朋
    • Organizer
      第19回日本血管生物医学会
    • Place of Presentation
      東京・東京ステーションコンファレンス
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] Visualization of endothelial cell cycle progression during vascular network formation2011

    • Author(s)
      Shigetomo Fukuhara
    • Organizer
      The Satellite Meeting in Osaka for the 2^<nd> Pacific Symposium on Vascular Biology
    • Place of Presentation
      大阪・大阪大学
    • Year and Date
      2011-10-26
  • [Presentation] Visualization of endothelial cell dynamics during vascular network formation by in vivo bioimaging2011

    • Author(s)
      Shigetomo Fukuhara
    • Organizer
      Cell Signaling Network 2011
    • Place of Presentation
      Yucatan, Merida, Mexico
    • Year and Date
      2011-10-26
  • [Presentation] 生体蛍光イメージングによる血管ネットワーク形成機構の解析2011

    • Author(s)
      福原茂朋
    • Organizer
      第84回日本生化学
    • Place of Presentation
      京都・国立京都国際会館
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] 蛍光イメージングを用いたin vivo細胞生物学による血管形成機構の解析2011

    • Author(s)
      福原茂朋
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会
    • Place of Presentation
      北海道・北海道大学
    • Year and Date
      2011-06-27
  • [Book] 血管医学,生きた細胞・生物を用いた血管構築を理解するためのイメージング2011

    • Author(s)
      福原茂朋
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      メディカルビュー社
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ncvc.go.jp/res/divisions/structural_analvsis/index.html

  • [Remarks]

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/ncvc/index.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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