Elucidation of the novel signaling pathway of vimentin-mediated abnormal vascular smooth muscle contraction

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07261
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 48020:Physiology-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Kishi Hiroko 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40359899)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 誠 山口大学, 医学部, 教授(特命) (80225515) ; 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)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 血管平滑筋 / 異常収縮 / ビメンチン / カルパイン / Rhoキナーゼ

Outline of Final Research Achievements

Abnormal vascular smooth muscle contraction induces acute and fetal diseases such as myocardial infarction and cerebral ischemia. We previously identified sphingosylphosphorylcholine/Fyn/Rho kinase (ROK) pathway as novel and specific signaling pathway to mediate abnormal vascular smooth muscle contraction. Furthermore, we identified vimentin as a downstream signaling molecule of Fyn and found that vimentin was cleaved by calpain protease upon abnormal vascular smooth muscle contraction. The overexpression of vimentin fragment induced ROK activation and myosin light chain phosphorylation in vascular smooth muscle cells, suggesting that vimentin fragment facilitate the signal transduction which mediates abnormal vascular smooth muscle contraction.

Free Research Field

血管平滑筋生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

血管平滑筋異常収縮は、生体において血管攣縮を引き起こす病的な収縮であり、細胞質カルシウム濃度の上昇を必要としないCa2+非依存性の収縮である。従来、Rhoキナーゼ(ROK)が血管平滑筋異常収縮の重要なシグナル分子として知られるが、ROKの上流のシグナル伝達機構は不明であったため、特効薬が開発されず、血管攣縮は治療抵抗性である。本研究成果は異常収縮刺激時にカルパイン・プロテアーゼにより生成されたビメンチン断片が血管平滑筋異常収縮のシグナル伝達を亢進させる事を示唆しており、新規の血管平滑筋収縮機構の解明や血管攣縮治療薬の開発に繋がるものである。