シアストレスによる血管内皮特異的TMEM100発現調節と細胞骨格制御の分子機構

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K15387
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 橋本 大輝 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (40911342)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 内皮細胞 / シアストレス / TMEM100 / 転写制御

Outline of Annual Research Achievements

Tmem100を欠損したマウスは胎生期10.5日頃に血管系の異常を示し致死となる。このことはTmem100が血管形成に必須の因子であることを示している。その重要性にもかかわらずTmem100についての理解はほとんど進んでいない。本研究ではTmem100の遺伝子発現制御機構と機能の解明を目標としている。今年度はTmem100が血管内皮細胞に発現するために必要なエンハンサー領域を同定した。またこのエンハンサーに結合しうる転写因子群の中ら血管内皮細胞での特異的な発現を制御する転写因子Xを同定している。血管内皮細胞は血流により力学的なストレス（シアストレス）に暴露されており、そのストレスを感知した内皮細胞は細胞の遊走性や細胞間の接着強度の増強など様々な反応を示す。シアストレスの感知には細胞表面に発現するタンパク質が重要であるとされている。既にTmem100がシアストレスによてその発現が誘導されることが報告されているが、その詳細な制御機構は不明であった。今回同定した内皮特異的エンハンサーもシアストレスにより活性化されることを見出している。現在はシアストレス刺激を転写へとつなげるセカンドメッセンジャーの探索を行っている。機能解析についてもsiRNAを用いたTmem100発現抑制実験を行うことでシアストレス負荷時の細胞応答が変化することを確認しており、Tmem100のシアストレス応答における役割の理解が進んでいる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Tmem100の内皮特異的転写発現制御解析については胎生期におけるTmem100の発現を制御する遠位エンハンサー領域の同定が完了した。さらにその活性を制御する転写因子の絞り込みも完了しており、それぞれのエンハンサー活性への影響を評価した。機能解析においてはRNA干渉によるTmem100の発現低下によりシアストレス応答が変化していることを示唆するデータを取得している。また網羅的解析によりTmem100との関与が疑われるパートナー因子の同定も進めている。

Strategy for Future Research Activity

来年度は転写因子Xに加えて新たな転写因子の機能についてレポーターアッセイなどを行いin vitroでの活性を評価する。またトランスジェニックマウスを用いたin vivoでの活性についても検討する。機能解析においてはパートナー因子とTmem100の細胞内局在や複合体形成能についてin situ PLA法や免疫沈降法を用いて検討する。シアストレスに対する応答異常の観察には免疫蛍光染色やライブイメージング法を駆使しTmem1001の分子メカニズムを解明する。

Causes of Carryover

2023年4月より現所属研究機関への異動が決定したため、異動手続きや研究試料の移動が必要となり物品費の使用が予定より少なくなったため次年度使用額が生じた。