Extracellular function of leaked intracellular proteins: role and action in receptor-sharing monocytes and endothelial cells

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K11574
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 泉 友則 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (00261694)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田岡 万悟 首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (60271160)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 細胞質漏出 / 血管内皮 / 組織修復

Outline of Annual Research Achievements

組織損傷にともない、様々な細胞内タンパク質が漏出するが、細胞外での機能的意義の多くは不明である。本研究課題では、研究代表者がこれまでに特定した“組織損傷時に漏出し、単球表面に結合する細胞内タンパク質（細胞外機能分子）”について、単球同様にその受容体を発現する内皮細胞での役割を明らかにする。R1年度は、引き続き、細胞間結合に対する細胞外機能分子の影響を解析するとともに、これまでに影響が確認された内皮細胞の運動性について、想定される潜在的なシグナル伝達経路について調査した。
四量体である細胞外機能分子には、細胞どうしを繋げるリンカー（あるいは、その阻害分子）としての役割が想定されたが、内皮細胞としてHUVECを使用した培養実験において、細胞外機能分子の添加は、内皮細胞間や内皮―単球間の結合に明らかな影響を与えなかった。凝固反応への影響は、内皮細胞表面での立体障害による阻害が想定され、細胞外機能分子の添加は、未刺激の内皮細胞表面での凝固反応を抑制した。しかしながら、急性期を模擬するTNFa刺激後の内皮細胞では、検討した濃度範囲の細胞外機能分子による阻害効果は認められなかった。一方、内皮の運動性に関しては、細胞外機能分子の添加がスクラッチアッセイでの組織修復を顕著に促進した。以上の結果から、内皮細胞に対する細胞外機能分子の主要な役割は、細胞運動の増強であると結論付けた。
本細胞外機能分子の受容体は、細胞外ドメインを介したマトリックスタンパク質との結合、細胞内ドメインとアダプターを介したアクチン繊維への結合が知られており、SrcやCblを介したシグナル伝達と細胞運動への関与も近年報告されている。本細胞外機能分子の受容体への結合は、これらのシグナル伝達を増強することで内皮の運動性を促進し、創傷治癒に寄与していることが示唆された。