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2014 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, 研究所, 室長 (70332880)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords血管新生 / ゼブラフィッシュ / 蛍光イメージング / 細胞形態・運動 / 細胞増殖 / 血管内皮細胞 / 遺伝子発現
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、血管形成のダイナミズムを理解するため、ゼブラフィッシュの蛍光イメージングにより、血管形成における内皮細胞の“形態・運動能”、“細胞増殖”、“遺伝子発現”を制御する分子メカニズムを解析した。
(1)蛍光バイオセンサーを内皮細胞で発現するゼブラフィッシュを樹立し、血管新生において内皮細胞形態を制御するシグナル伝達系を解析した。これにより、血管新生によって尾側静脈が形成される際、Bone morphogenetic protein(Bmp)が内皮細胞の先導端でCdc42を活性化すること、さらに活性化したCdc42がアクチン調節タンパク質のひとつFormin-like 3を介して糸状仮足の形成を惹起することで内皮細胞の遊走および血管新生を誘導することを明らかにした(Developmental Cell, 2015)。
(2)血管内皮細胞で核転写調節因子-cateninの転写活性を可視化できるゼブラフィッシュを樹立し、血管形成における-cateninの役割を解析した。その結果、尾側静脈の形成には、Bmpによる-cateninの活性化が重要であり、活性化した-cateninはNr2f2の発現を介して静脈内皮細胞の分化を誘導するとともに、静脈内皮細胞の生存を支えることで尾側静脈形成を制御していることを明らかにした。また、Bmpはクロマチンリモデリング因子であるAggf1の発現を誘導することで-cateninの転写活性を亢進することを示した(Development, 2015)。
(3)血管内皮細胞の細胞周期を可視化できるゼブラフィッシュを樹立し、血管形成における内皮細胞増殖を解析した。これにより機能的な節間血管の形成には、内皮細胞の増殖と遊走が重要であるが、これら細胞機能は独立して制御されていることが示された(Developmental Biology, 2014)。

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

    (14 results)

All 2015 2014

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Tip cell specific requirement for an atypical Gpr124 and Reck-dependent Wnt/β-catenin pathway during brain angiogenesis.2015

    • Author(s)
      Vanhollebeke B., Stone O., Bostaille N., Cho C., Zhou Y., Maquet E., Gauquier A., Cabochette P., Fukuhara S., Mochizuki N., Nathans J. and Stainier D.Y.R.
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      not yet given

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent advances in understanding of cardiovascular development by imaging of zebrafish.2015

    • Author(s)
      Fukuhara S, Fukui H, Wakayama Y, Ando K, Nakajima H, Mochizuki N.
    • Journal Title

      Dev Growth Differ.

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1111/dgd.12210.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RhoA and ROCK mediate histamine-induced vascular leakage and anaphylactic shock.2015

    • Author(s)
      Mikelis CM, Simaan M, Ando K, Fukuhara S, Sakurai A, Amornphimoltham P, Masedunskas A, Weigert R, Chavakis T, Adams RH, Offermanns S, Mochizuki N, Zheng Y, Gutkind JS.
    • Journal Title

      Nat. Commun.

      Volume: 6 Pages: 6725

    • DOI

      10.1038/ncomms7725.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cdc42 mediates Bmp-induced sprouting angiogenesis through Fmnl3-driven assembly of endothelial filopodia in zebrafish.2015

    • Author(s)
      Wakayama Y, Fukuhara S (Corresponding author), Ando K, Matsuda M, Mochizuki N.
    • Journal Title

      Dev. Cell.

      Volume: 32 Pages: 109-122

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2014.11.024.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] β-Catenin-dependent transcription is central to Bmp-mediated formation of venous vessels.2015

    • Author(s)
      Kashiwada T, Fukuhara S (Co-corresponding author), Terai K, Tanaka T, Wakayama Y, Ando K, Nakajima H, Fukui H, Yuge S, Saito Y, Gemma A, Mochizuki N.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 142 Pages: 497-509

    • DOI

      10.1242/dev.115576.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] S1P-Yap1 signaling regulates endoderm formation required for cardiac precursor cell migration in zebrafish.2014

    • Author(s)
      Fukui H, Terai K, Nakajima H, Chiba A, Fukuhara S, Mochizuki N.
    • Journal Title

      Dev. Cell.

      Volume: 31 Pages: 128-136

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2014.08.014.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visualizing the cell-cycle progression of endothelial cells in zebrafish.2014

    • Author(s)
      Fukuhara S (Co-corresponding author), Zhang J, Yuge S, Ando K, Wakayama Y, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Mochizuki N.
    • Journal Title

      Dev. Biol.

      Volume: 393 Pages: 10-23

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2014.06.015.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The secreted protein ANGPTL2 promotes metastasis of osteosarcoma cells through integrin α5β1, p38 MAPK, and matrix metalloproteinases.2014

    • Author(s)
      Odagiri H, Kadomatsu T, Endo M, Masuda T, Morioka MS, Fukuhara S, Miyamoto T, Kobayashi E, Miyata K, Aoi J, Horiguchi H, Nishimura N, Terada K, Yakushiji T, Manabe I, Mochizuki N, Mizuta H, Oike Y.
    • Journal Title

      Sci. Signal.

      Volume: 7 Pages: ra7

    • DOI

      10.1126/scisignal.2004612.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coexpression of ang1 and tie2 in odontoblasts of mouse developing and mature teeth-a new insight into dentinogenesis.2014

    • Author(s)
      Nakajima K, Shibata Y, Hishikawa Y, Suematsu T, Mori M, Fukuhara S, Koji T, Sawase T, Ikeda T.
    • Journal Title

      Acta. Histochem. Cytochem.

      Volume: 47 Pages: 19-25

    • DOI

      10.1267/ahc.13043.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Unveiling the cellular and molecular mechanism of vascular development by fluorescence-based bio-imaging in zebrafish2015

    • Author(s)
      Shigetomo Fukuhara.
    • Organizer
      The Joint Meeting of the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan.
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-21
    • Invited
  • [Presentation] 血管新生メカニズムの蛍光生体イメージング解析2014

    • Author(s)
      福原茂朋
    • Organizer
      生理研研究会2014「心血管膜輸送分子の構造・機能・病態の統合的研究戦略」
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-04
  • [Presentation] Visualization of -catenin transcriptional activity in endothelial cells uncovers a novel role for β-catenin in venous vessel development in zebrafish2014

    • Author(s)
      Shigetomo Fukuhara, Naoki Mochizuki.
    • Organizer
      The 18th International Vascular Biology Meeting
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2014-04-15 – 2014-04-15
  • [Book] 「ゼブラフィッシュを用いたin vivo細胞生物学研究 ~血管研究を例に~」、生体の科学2015

    • Author(s)
      福原茂朋、若山勇紀、柏田建、安藤康史、望月直樹
    • Total Pages
      未定
    • Publisher
      金沢一郎記念医学医療振興財団
  • [Book] 「Cdc42はフォーミンタンパク質Fmnl3を介して内皮細胞におけるフィロポディアの形成を促進し血管新生を誘導する」、ライフサイエンス新着論文レビュー2014

    • Author(s)
      若山勇紀、福原茂朋.
    • Total Pages
      インターネット掲載
    • Publisher
      DBCLS

URL: 

Published: 2016-06-01  

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