2022 Fiscal Year Annual Research Report
中間径フィラメントビメンチンを介した新規血管平滑筋異常収縮シグナル伝達機構の解明
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20K07261
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
岸 博子 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40359899)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 誠 山口大学, 医学部, 教授(特命) (80225515) [Withdrawn]
張 影 山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (10711260)
森田 知佳 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70763796)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 血管平滑筋 / 異常収縮 / ビメンチン / カルパイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、血管平滑筋異常収縮のシグナル伝達経路としてSPC/Fyn/Rhoキナーゼ(ROK)経路を見出した。更に、Fyn下流の新規血管平滑筋異常収縮シグナル分子の一つとして中間径フィラメントのビメンチンを同定した。異常収縮刺激時にビメンチンはカルパインによりN末端が切断・除去される限定分解を受け、更に、カルパイン阻害薬PD150606が血管平滑筋異常収縮を特異的に抑制した事から、『構造蛋白として知られるビメンチンが、真に、カルパイン活性依存的に血管平滑筋異常収縮のシグナル分子として機能するのか？』という学術的「問い」に至り、1) 限定分解で生じたビメンチン断片は、どの様にして、血管平滑筋異常収縮のシグナル分子として機能するのか？2) Ca2+依存性蛋白質分解酵素であるカルパインが、なぜCa2+非依存性の血管平滑筋異常収縮のシグナル伝達において活性化するのか？を解明する事を目的として本研究を行った。
本年度は限定分解で生じたビメンチン断片を哺乳動物細胞で発現するHaloTag-ヒトビメンチン断片(N末端およびC末端)の哺乳細胞発現ベクターをヒト冠状動脈平滑筋細胞で過剰発現させ、フィラメント形成能と細胞形態を解析した。HaloTag-ヒトビメンチン断片を過剰発現させた細胞では全長ビメンチンを過剰発現させた細胞と比較して、N末端・C末端ともにフィラメント形成能の低下が観察された。更に、N末端側ビメンチン断片を過剰発現させた細胞は非アポトーシス性に細胞が丸く変形し、細胞収縮が起きている事が示唆された。一方、C末端側ビメンチン断片を過剰発現させた細胞では細胞の変形は観察されなかった。これらの結果から、ビメンチン断片化はフィラメント形成の低下という構造的な要因で収縮を起こすのではなく、N末端側断片が異常収縮のシグナル伝達を亢進させる可能性が示唆された。
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