Role of arginine methylation mediated by arginine methyltransferase 1 on angiogenesis during fetal development

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07131
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Laboratory animal science
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Ishida Junji 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 講師 (30323257)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: アルギニンメチル化 / PRMT1 / 血管内皮細胞 / 組織特異的ノックアウトマウス / in vivoイメージング / 血管形成異常 / 胎生致死 / 翻訳後修飾

Outline of Final Research Achievements

Protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1) is involved in multiple cellular functions including differentiation and proliferation. PRMT1 is expressed in vascular endothelial cells (ECs), which are responsible for angiogenesis during embryonic development, but its role has remained elusive. In this study, we generated endothelial-specific prmt1-knockout (Prmt1-ECKO) mice, and found that they died before embryonic day 15. In these embryos, the superficial temporal arteries were poorly perfused with blood, and wholemount 3D imaging revealed dilated and segmentalized luminal structures in Prmt1-ECKO fetuses. Our findings provide evidence that PRMT1 is important for embryonic vascular formation.

Free Research Field

生化学、発生工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

血管の障害は、様々な疾患の減となる。血管内皮細胞は、全ての血管に存在し、全身の臓器の形成や機能調節に不可欠である。近年、新たな血管制御のメカニズムとして、タンパク質の翻訳後修飾が注目されつつあるが、内皮細胞機能との関連は解明されていない。本研究では、アルギニン残基のメチル化を担う酵素PRMT1に着目して、内皮細胞でPRMT1をもたないマウスを作製したところ、胎児は早期に死亡し、血管網が脆弱であることが判明した。本研究成果は、タンパク質の翻訳修飾を制御することで、血管のメンテナンスや疾患の予防に繋がる可能性を示している。