2016 Fiscal Year Research-status Report
アンジオテンシンIIのRhoキナーゼ系を介した血管収縮・弛緩機構の解明
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15K07984
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| Research Institution | Kobe Gakuin University |
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Principal Investigator |
屋山 勝俊 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (30248108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野寺 章 神戸学院大学, 薬学部, 助教 (40598380)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アンジオテンシン / MAPK / Rhoキナーゼ / ミオシン軽鎖ホスファターゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アンジオテンシンII（Ang II）のアンジオテンシンタイプ1受容体（AT1受容体）刺激によるMAPキナーゼ経路を介した血管収縮機構について検討を行ってきた。Ang IIがAT1受容体に結合すると、Epidermal Growth Factor（EGF）トランスアクティベーション経路を介しMAPキナーゼ系を活性化することが知られている。我々は、血管においてチロシンホスファターゼを阻害することにより、EGF受容体活性化、Rhoキナーゼ系の活性化を介し血管が収縮することを明らかとした。そこで、Ang IIのAT1受容体刺激が、EGF経路、MAPキナーゼ経路、Rhoキナーゼ経路を介し、血管の収縮に寄与しているかの検討を行った。さらに、Ang II によるRhoキナーゼの活性化には、JAKが関与するとの報告があることから、その可能性についても検討を加えた。リング標本にAng IIを添加すると収縮が認められ、その収縮は、EGF受容体自己リン酸化阻害剤、MAPKKであるMEK阻害剤、Erk1/2阻害剤により抑制された。加えて、Rhoキナーゼ阻害剤は、Ang IIによる収縮をほぼ完全に抑制した。この結果から、Ang IIによる血管収縮は、EGF経路、MAPキナーゼ経路、Rhoキナーゼが中心的な役割を演じているものと思われた。さらに、Ang IIにより、EGF受容体のリン酸化、Erk1/2のリン酸化、Rhoキナーゼの活性化が起こることをウエスタンブロッテイング法により確認した。しかしながら、Rhoキナーゼの活性化、それに伴う収縮にJAKの関与は認められなかった。次に、高血圧動物の血管リング標本について検討を行ったところ、正常血管同様、Ang IIによる血管収縮は、EGF経路、MAPキナーゼ経路、Rhoキナーゼ経路が関与していた。さらに、これら血管ではJAK、Srcの関与も認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまで、血管を含め平滑筋の収縮はミオシン軽鎖キナーゼのミオシンリン酸化で説明が行われてきた。血管の収縮についてGタンパク共役型受容体のアゴニストを用い検討を行ったところ、同じGタンパク共役受容体であってもアゴニストにより、ミオシン軽鎖キナーゼを介して収縮させるもの、ミオシン軽鎖ホスファターゼの不活性化を介して血管を収縮させるものがあることがわかってきた。アンジオテンシンがどちらの系に依存しているかを慎重に検討した結果、研究の進捗に若干の遅れが生じた。アンジオテンシンによる血管収縮は、ミオシン軽鎖ホスファターゼの不活化によるが、アゴニストには、ミオシン軽鎖キナーゼの活性化を介し収縮を起こすものがある。このアゴニストを比較対象として研究を進めたため、研究の進行にやや遅れを来している。
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| Strategy for Future Research Activity |
EGFシグナルの活性化には、EGF受容体のリン酸化が重要である。この部位のリン酸化は、正常動物の血管では認められないものの、高血圧動物モデルや本態性高血圧モデル動物（SHR）ではリン酸化が認められている。そこで、高血圧発症にSrcを介したEGF受容体リン酸化がおこっているか、また、高血圧動物モデルやSHRでは、EGF受容体を介したRhoキナーゼの活性化がおこっているかについてウエスタンブロット法を用いて検討する。また、SHRにEGF受容体阻害剤を投与した際、血圧の上昇を抑えることができるかについても検討を行う。
Ang II によるAT2受容体刺激がAT1受容体を介したRhoキナーゼ系による血管収縮に修飾を与えるか否かについては不明である。しかしながら、AT2受容体は正常動物の血管、及びそこから調製した血管平滑筋細胞にはその発現が認められないことから、培養血管平滑筋細胞にAT2受容体を強制発現し解析を行う。すなわち、AT2受容体を強制発現した血管平滑筋細胞をAng IIで刺激しEGF受容体、MAPキナーゼ、MYPT1（Rhoキナーゼ活性化の指標）のリン酸化レベルに変化が認められるかについて検討を行う。その際、AT1受容体遮断薬、AT2受容体遮断薬を用いることによりAng IIのAT1受容体刺激、AT2受容体刺激、AT1受容体刺激へのAT2受容体刺激による修飾を各々観察し、Ang IIのAT2受容体刺激におけるEGF受容体、MAPキナーゼ、Rhoキナーゼの意義について考察を行う。
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| Causes of Carryover |
血管の収縮についてGタンパク共役型受容体のアゴニストを用い検討を行ったところ、同じGタンパク共役受容体であってもアゴニストにより、ミオシン軽鎖キナーゼを介して収縮させるもの、ミオシン軽鎖ホスファターゼの不活性化を介して血管を収縮させるものがあることがわかってきた。アンジオテンシンがどちらの系に強く依存しているかを慎重に検討した。そのため、高血圧モデル動物を用いた実験の一部を当該年のに行うことが難しくなり次年度以降に行うこととしたため、使用予定額に差額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
従来までの計画に加え、遅れが生じている「EGFシグナルの活性化には、EGF受容体のリン酸化が重要である。この部位のリン酸化は、正常動物の血管では認められないものの、高血圧動物モデルや本態性高血圧モデル動物（SHR）ではリン酸化が認められている。そこで、高血圧発症にSrcを介したEGF受容体リン酸化がおこっているか、また、高血圧動物モデルやSHRでは、EGF受容体を介したRhoキナーゼの活性化がおこっているかについてウエスタンブロット法を用いて検討する。」の一部検討を本年度行う。
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[Journal Article] Amorphous nanosilica particles evoke vascular relaxation through PI3K/Akt/ eNOS signaling2016
Author(s)
Akira Onoderaa, Katsutoshi Yayamaa, Atsushi Tanakaa, Hideto Morosawaa, Takuya Furutaa, Naoya Takedaa, Kisa Kakiguchib, Shigenobu Yonemurab, Itaru Yanagiharac, Yasuo Tsutsumid, Yuichi Kawaia
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Journal Title
Fundamental & Clinical Pharmacology
Volume: ３０
Pages: 419-428
Peer Reviewed / Open Access
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