Regulatory mechanisms of cellular functions by integrins and their ligands

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25291026
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 関口 清俊 大阪大学, たんぱく質研究所, 寄附研究部門教授 (50187845)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 雅司 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教 (90304055)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 細胞外マトリックス / 細胞接着 / 幹細胞 / 細胞増殖 / ニッチ / リンパ管

Outline of Annual Research Achievements

①　polydomを培地に添加するとマウス間葉系細胞OP9の増殖が亢進することに着目し、OP細胞の増殖促進に関わるpolydomの活性部位の探索を行った。具体的には、様々な領域を欠失させたpolydom欠失変異体をOP9細胞に導入・発現させ、OP9細胞の増殖を調べた。その結果、１２番目のCCPドメインよりC末端側を欠失させると、polydomの増殖促進活性が観察されなくなり、この欠失領域にOP9細胞の増殖を制御する活性部位が存在すると考えられた。

②　リンパ管の成熟過程において、polydomの下流で転写因子Foxc2の発現を制御するシグナル因子を探索した。具体的には、angiopoietin-2のノックアウトマウスがpolydomノックアウトマウスと同様の表現形質を示すことに着目し、angiopoietin-2および関連因子とpolydomの結合を調べた。その結果、(i) angiopoietin-1およびangiopoietin-2がpolydomと結合すること、(ii) angiopoietin-2を培養リンパ管内皮細胞に添加するとFoxc2の発現が増加すること、しかし、angiopoietin-1ではそのような効果はみられないことを見いだした。polydomはangiopoietin-2との結合を介してリンパ管内皮細胞におけるFoxc2の発現を制御していると考えられる。興味深いことには、angiopoietinの受容体として知られているTie1/Tie2受容体の発現がpolydomノックアウトマウスで低下していた。以上の結果は、リンパ管周囲に集積したpolydomがangiopoietin-Tie systemを介してFoxc2の発現を増加させ、リンパ管の成熟過程を正に制御していることを強く示唆している。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ヴェストファーレン・ヴィルヘルム大学(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: ヴェストファーレン・ヴィルヘルム大学
• [Journal Article] Probing the acidic residue within the integrin binding site of laminin-511 that interacts with the metal ion-dependent adhesion site of α6β1 integrin. (2017)
  • Author(s): Taniguchi, Y., Li, S., Takizawa, M., Oonishi, E., Toga, J., Yagi, E., and Sekiguchi, K.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 291 Pages: in press
  • DOI: doi: 10.1016/j.bbrc.2017.04.051
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Polydom is an extracellular matrix protein involved in lymphatic vessel remodeling. (2017)
  • Author(s): Morooka, N., Futaki, S., Sato-Nishiuchi, R., Nishino, M., Totani, Y., Shimono, C., Nakano, I., Nakajima, H., Mochizuki, N., and Sekiguchi, K.
  • Journal Title: Circ. Res. Volume: 120 Pages: 1276-1288
  • DOI: doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.308825
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] An evolutionarily conserved role for polydom/svep1 during lymphatic vessel formation. (2017)
  • Author(s): Karpanen, T., Padberg, Y., van de Pavert, SA., Dierkes, C., Morooka, N., Peterson-Maduro, J., van de Hoek, G., Adrian, M., Mochizuki, N., Sekiguchi, K., Kiefer, F., Schulte, D., and Schulte-Merker, S.
  • Journal Title: Circ. Res. Volume: 120 Pages: 1263-1275
  • DOI: doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.308813.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] β1 integrin signaling promotes neuronal migration along vascular scaffolds in the post-stroke brain. (2017)
  • Author(s): Fujioka, T., Kaneko, N., Ajioka, I., Nakaguchi, K., Omata, T., Ohba, H., Fassler, R., Garcia-Verdugo, JM., Sekiguchi, K., Matsukawa, N., and Sawamoto, K.
  • Journal Title: EBioMedicine Volume: 16 Pages: 195-203
  • DOI: doi: 10.1016/j.ebiom.2017.01.005.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Laminin-guided highly efficient endothelial commitment from human pluripotent stem cells. (2016)
  • Author(s): Ohta, R., Niwa, A., Taniguchi, Y., Suzuki, N. M., Toga, J., Yagi, E., Saiki, N., Nishinaka-Arai, Y., Okada, C., Watanabe, A., Nakahara, T., Sekiguchi, K., and Saito, M. K.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 6 Pages: 35680
  • DOI: doi: 10.1038/srep35680.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Crystal structure of the integrin-binding fragment of laminin-511. (2016)
  • Author(s): Takizawa, M., Arimori, T., Kitago, Y., Taniguchi, Y., Takagi, J., and Sekiguchi, K.
  • Organizer: American Society for Matrix Biology Biennial Meeting 2016
  • Place of Presentation: Florida (U.S.A.)
  • Year and Date: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Polydom is an extracellular matrix protein essential for lymphatic vessel remodeling. (2016)
  • Author(s): Morooka, M., Futaki, S., Totani, Y., Sato-Nishiuchi, R., Nakano, I., and Sekiguchi, K.
  • Organizer: American Society for Matrix Biology Biennial Meeting 2016
  • Place of Presentation: Florida (U.S.A.)
  • Year and Date: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Probing the acidic residue within the integrin binding site of laminin-511 that directly interacts with the metal ion-dependent adhesion site of integrin β1 by comprehensive site-directed mutagenesis. (2016)
  • Author(s): Taniguchi, Y., Li, S., Yamashita, E., Takizawa, M., Oonishi, E., Toga, J., E Yagi, E., and Sekiguchi, K.
  • Organizer: American Society for Matrix Biology Biennial Meeting 2016
  • Place of Presentation: Florida (U.S.A.)
  • Year and Date: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 大阪大学蛋白質研究所マトリクソーム科学（ニッピ）寄附研究部門
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/matrixome/