受容体間相互作用を介した血管平滑筋APJ受容体による血管狭窄メカニズムの解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26430086
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 石田 純治 筑波大学, 生命環境系, 講師 (30323257)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 血管収縮 / APJ受容体 / アドレナリン受容体 / トランスジェニックマウス / ノックアウトマウス / 分子間相互作用

Outline of Annual Research Achievements

申請者は、7回膜貫通型受容体・APJに関して、血圧調節に重要な血管の平滑筋細胞にてAPJを過剰発現するマウス・SMA-APJを作製し、APJがα1アドレナリン受容体（α1-AR）と機能的に相互作用することで血管の強縮や血圧上昇、さらに心臓冠動脈の狭窄を誘導する可能性を見出した（未発表）。本研究では、血管平滑筋上のAPJによるα1-ARと協調した血管異常収縮の分子メカニズムを明らかにし、受容体間相互作用の血圧恒常性や血管収縮制御、また、虚血性心疾患における役割の解明を目指す。
平成２６年度は、血管平滑筋APJシグナルの亢進による、血管収縮反応の確認のため、高輝度光科学研究センター SPring-8にて取得したSMA-APJマウスへのAPJリガンド（アペリン）投与時の心臓冠動脈造影像を数値解析し、リガンド刺激に応じた血管径の減少等を確認し、個体内において血管平滑筋APJ活性化による血管収縮反応を証明した。また、APJとα1-ARとの機能的相互作用の分子メカニズム解明のため、APJとα1-ARとの分子間ダイマー形成をBiFCアッセイにて検討した結果、両者は物理的に相互作用することを突き止めた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

SMA-APJマウスを用いたin vivo血管造影解析から、血管平滑筋上のAPJはリガンド刺激に応答して冠血管を収縮させることを、生きたままのマウス心臓にて直接証明した。さらに、APJがα1-ARと物理的に相互作用することを明らかとし、APJとα1-ARとの協調的な血管収縮メカニズムの解明へ向けた重要な情報を得た。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の結果を受け、本年度は、APJ受容体とα1-ARとの機能的相互作用の分子メカニズム解明のため、APJ活性化による心臓冠動脈収縮について、マイクロフィル法とα1-AR受容体の各サブタイプ（α1A-、α1B-、α1D-AR）に対する阻害剤を用いた薬理学的アプローチを組み合わせ、SMA-APJマウスの血管以上収縮におけるα1サブタイプの機能的関与を検討する。また、先行解析にて同定したα1-ARのC末細胞内ドメインを欠くアイソフォームについて、CRISPR/Casシステムによるノックインマウスの作製を進める。

Research Products

• [Journal Article] Possible involvement of downregulation of the apelin-APJ system in doxorubicin-induced cardiotoxicity (2015)
  • Author(s): Hamada, J., Baasanjav, A., Ono, N., Murata, K., Kako, K., Ishida, J., and Fukamizu, A.
  • Journal Title: Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. Volume: 308 Pages: H931-941
  • DOI: doi: 10.1152/ajpheart.00703.2013.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Truncated Cables1 causes agenesis of the corpus callosum in mice. (2014)
  • Author(s): Mizuno, S., Tra, DT., Mizobuchi, A., Iseki, H., Mizuno-Iijima, S., Kim, JD., Ishida, J., Matsuda, Y., Kunita, S., Fukamizu, A., Sugiyama, F., and Yagami, K.
  • Journal Title: Lab Invest. Volume: 94 Pages: 321-330
  • DOI: 10.1038/labinvest.2013.146.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GPR39-1b, the 5-transmembrane isoform of GPR39 interacts with neurotensin receptor NTSR1 and modifies its function. (2014)
  • Author(s): Yasuda, SI., and Ishida, J.
  • Journal Title: J. Recept. Signal Transduct. Res. Volume: 34 Pages: 307-312
  • DOI: 10.3109/10799893.2014.885050.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] p38 Mitogen-activated protein kinase accelerates emphysema in mouse model of chronic obstructive pulmonary disease. (2014)
  • Author(s): Amano, H., Murata, K., Matsunaga, H., Tanaka, K., Yoshioka, K., Kobayashi, T., Ishida, J., Fukamizu, A., Sugiyama, F., Sudo, T., Kimura, S., Tatsumi, K., and Kasuya, Y.
  • Journal Title: J. Recept. Signal Transduct. Res. Volume: 34 Pages: 299-306
  • DOI: 10.3109/10799893.2014.896380.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A mouse renin distal enhancer is essential for blood pressure homeostasis in BAC-rescued renin-null mutant mice. (2014)
  • Author(s): Tanimoto, K., Kanafusa, S., Ushiki, A., Matsuzaki, H., Ishida, J., Sugiyama, F., and Fukamizu, A.
  • Journal Title: J. Recept. Signal Transduct. Res. Volume: 34 Pages: 401-409
  • DOI: 10.3109/10799893.2014.908917.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 妊娠高血圧マウスの乳腺発達に関する解析 (2015)
  • Author(s): Baasanjav Altansarnai、村田知弥、石田純治、深水昭吉
  • Organizer: 第19回 アンジオテンシンカンファレンス
  • Place of Presentation: 都市センターホテル（東京都、千代田区）
  • Year and Date: 2015-02-07
• [Presentation] 妊娠高血圧マウスへの複数の降圧剤投与による病態改善効果の検討 (2014)
  • Author(s): 石丸友博、石田純治、橋本美涼、Baasanjav Altansarnai、Xu Haojun、水上早瀬、権哲源、杉山文博、八神健一、深水昭吉
  • Organizer: 第18回 日本心血管内分泌代謝学会
  • Place of Presentation: 横浜市開港記念会館（神奈川県、横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-21
• [Presentation] 妊娠高血圧マウスモデルを用いた研究 (2014)
  • Author(s): 石田 純治
  • Organizer: 第37回 日本高血圧学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県、横浜市）
  • Year and Date: 2014-10-19
  • Invited
• [Presentation] ヒト冠動脈における動脈硬化症関連因子Apelin-APJ系の新規発現パターンについて (2014)
  • Author(s): 松林泰毅、橋本達夫、中森悠、鈴木将太、吉田伸一郎、藤田恵美、藤原亮、石黒裕章、戸谷義幸、岩崎圭右、志村岳、石田純治、深水昭吉、大橋健一、梅村敏
  • Organizer: 第37回 日本高血圧学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県、横浜市）
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] 神経特異的AT1受容体ノックアウトマウスの表現型解析 (2014)
  • Author(s): 徳留健、大谷健太郎、岸本一郎、石田純治、深水昭吉、宮里幹也、河野雄平、堀尾武史、河野雅和、寒川賢治
  • Organizer: 第37回 日本高血圧学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県、横浜市）
  • Year and Date: 2014-10-17
• [Presentation] 妊娠高血圧マウスの乳腺発達に関する解析 (2014)
  • Author(s): Altansarnai Baasanjav、村田知弥、石田純治、深水昭吉
  • Organizer: 第35回 日本妊娠高血圧学会
  • Place of Presentation: 新宿 京王プラザホテル（東京都、新宿区）
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Presentation] EFFECT OF LACTATION ON POSTPARTUM CARDIAC FUNCTION OF PREGNANCY-ASSOCIATED HYPERTENSIVE MICE (2014)
  • Author(s): Junji Ishida, Kazuya Murata, Chiaki Saito, Juri Hamada, Fumihiro Sugiyama, Ken-ichi Yagami, and Akiyoshi Fukamizu
  • Organizer: 46th International Congress on Pathophysiology of Pregnancy
  • Place of Presentation: 新宿 京王プラザホテル（東京都、新宿区）
  • Year and Date: 2014-09-19
• [Presentation] 妊娠高血圧マウスに対する複数の降圧剤投与による病態改善効果 (2014)
  • Author(s): 石丸友博、石田純治、中村匠子、橋本美涼、松倉頼、Baasanjav Altansarnai、Haojun Xu、水上早瀬、権哲源、杉山文博、八神健一、深水昭吉
  • Organizer: 5th Molecular cardiovascular conference II
  • Place of Presentation: 神戸ベイシェラトンホテル（兵庫県、神戸市）
  • Year and Date: 2014-09-05
• [Presentation] Ameliorative effect of L-type calcium channel blocker on the pathological conditions in mice with pregnancy-associated hypertension (2014)
  • Author(s): Haojun Xu, Junji Ishida, Tomohiro Ishimaru, Altansarnai Baasanjav, Misuzu Hashimoto, Kazuyuki Noguchi, and Akiyoshi Fukamizu
  • Organizer: 5th Molecular cardiovascular conference II
  • Place of Presentation: 神戸ベイシェラトンホテル（兵庫県、神戸市）
  • Year and Date: 2014-09-05
• [Presentation] 妊娠高血圧症候群病態に関与するアミノプロダクトの探索と同定 (2014)
  • Author(s): 加香孝一郎、永島裕介、石田純治、土屋敬広、嶋田崇史、深水昭吉
  • Organizer: 第9回 日本ケミカルバイオロジー学会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府、豊中市）
  • Year and Date: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [Presentation] A simple and low-invasive sepsis mouse model (2014)
  • Author(s): Yusuke Naito, Kento Yoshioka, Kensuke Tanaka, Hirofumi Matsunaga, Junji Ishida, Akiyoshi Fukamizu, Sadao Kimura, Koichiro Tatsumi, and Yoshitoshi Kasuya
  • Organizer: American Thoracic Society 2014
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, U.S.A.
  • Year and Date: 2014-05-16
• [Presentation] A role of p38 Mitogen-Activated Protein Kinase in Emphysema Induced by Cigarette Smoke Solution and Lipopolysaccharide in Mice (2014)
  • Author(s): Hiroyuki Amano, Kazuya Murata, Hirofumi Matsunaga, Kensuke Tanaka, Takeshi Kobayashi, Junji Ishida, Akiyoshi Fukamizu, Fumihiro Sugiyama, Sadao Kimura, Koichiro Tatsumi, and Yoshitoshi Kasuya
  • Organizer: American Thoracic Society 2014
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, U.S.A.
  • Year and Date: 2014-05-16
• [Presentation] Combinatorial treatment with antihypertensive drugs prevents HELLP syndrome exacerbated by endothelial dysfunction in pregnant hypertensive mice. (2014)
  • Author(s): Junji Ishida, Tomohiro Ishimaru, Tanomu Matsukura, Shoko Nakamura, Haojun Xu, Altansarnai Baasanjav, Misuzu Hashimoto, Kazuya Murata, Katsumasa Nagano, Fumihiro Sugiyama, Ken-ichi Yagami, and Akiyoshi Fukamizu
  • Organizer: International Vascular Biology Meeting 2014
  • Place of Presentation: みやこメッセ（京都府、京都市）
  • Year and Date: 2014-04-14
• [Presentation] Vascular endothelial dysfunction in mice with pregnancy-associated hypertension (2014)
  • Author(s): Tomohiro Ishimaru, Junji Ishida, Tanomu Matsukura, Katsumasa Nagano, Fumihiro Sugiyama, Ken-ichi Yagami, and Akiyoshi Fukamizu
  • Organizer: International Vascular Biology Meeting 2014
  • Place of Presentation: みやこメッセ（京都府、京都市）
  • Year and Date: 2014-04-14
• [Presentation] アペリン-APJ受容体系の血管内皮細胞障害時における血圧制御機構の解析 (2014)
  • Author(s): 石田純治、永野克将、海野まどか、松倉頼、深水昭吉
  • Organizer: 第51回 日本臨床分子医学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都、千代田区）
  • Year and Date: 2014-04-11
• [Presentation] ドキソルビシン誘導性の心毒性に対するアペリン－ＡＰＪ系の役割 (2014)
  • Author(s): 濱田樹理、村田知弥、加香孝一郎、石田純治、深水昭吉
  • Organizer: 第51回 日本臨床分子医学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都、千代田区）
  • Year and Date: 2014-04-11
• [Presentation] Lactation causes cardiac contractile dysfunction in mice with pregnancy-associated hypertension (2014)
  • Author(s): 村田知弥、齊藤千明、石田純治、濱田樹理、杉山文博、 八神健一、深水昭吉
  • Organizer: 第51回 日本臨床分子医学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都、千代田区）
  • Year and Date: 2014-04-11
• [Presentation] 妊娠高血圧マウスの病態発症・進展に対するAT1シグナル阻害効果の検討 (2014)
  • Author(s): 石丸友博、石田純治、中村匠子、橋本美涼、松倉頼、中村あゆみ、Baasanjav Altansarnai、國田智、杉山文博、八神健一、深水昭吉
  • Organizer: 第51回 日本臨床分子医学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都、千代田区）
  • Year and Date: 2014-04-11