血管内皮ヘパラン硫酸による細胞外環境シグナルの調節

• Project/Area Number: 20057022
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 川島 博人 University of Shizuoka, 静岡県立大学・薬学部, 准教授 (50260336)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2008: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 細胞外環境 / ヘパラン硫酸

Research Abstract

本申請課題ではヘパラン硫酸の細胞外環境シグナル調節分子としての機能に着目し、その血管内皮細胞における機能解明を目的として研究を行った。具体的には、ヘパラン硫酸伸長酵素遺伝子(EXT1)がloxPサイトで挟まれたEXT1-floxマウスと、Creリコンビナーゼを血管内皮細胞特異的に発現するTie2-Creトランスジェニックマウスを掛け合わせ、血管内皮細胞特異的にヘパラン硫酸を欠損する変異マウスを作製し解析を行った。その結果、この変異マウスは胎生11.5日目以降に致死となることを見いだした。さらに、血管内皮細胞マーカーである抗CD31抗体を用いた胎児のwhole mount免疫染色および、および胎児組織の免疫染色により検討を行ったところ、血管内皮細胞特異的にヘパラン硫酸を欠損する胎児においては血管密度および血管枝分かれ数の顕著な減少が起こることが明らかとなった。また、一部の変異マウスにおいて、出血および浮腫をきたす傾向も認められた。血管新生および血管枝分かれ構造の形成にはヘパラン硫酸結合性を持つことの知られているVEGFやbFGFなどの血管増殖因子のシグナルが必須であることから、以上の結果は、胎児血管内皮細胞に発現するヘパラン硫酸がこれらの細胞外環境シグナル分子の機能調節分子として働く可能性を示唆している。また我々は、マウスの肺組織よりCD31に対する抗体を用いてMACS (magnetic activated cell sorter)により、効率よく血管内皮細胞を精製する方法を確立した。今後はこの方法を用いて変異マウスの胎児より血管内皮細胞を精製し、in vitroにおけるVEGF、bFGFなどの増殖因子に対する増殖反応および血管網形成アッセイにおいてに変化が認められるか否かを検討し、ヘパラン硫酸の細胞外環境シグナル調節分子としての機能をさらに解明したい。

Research Products

• [Journal Article] Sulfation of Colonic mucins by N-acetylglucosamine-6-O-sulfotransferase-2 and its protective function in experimental colitis in mice. (2010)
  • Author(s): Tobisawa Y., Imai Y., Fukuda M., Kawashima H.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 285 Pages: 6750-6760
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conditional gene targeting in mouse high endothelial venules. (2009)
  • Author(s): Kawashima H., Hirakawa J., Tobisawa Y. Fukuda M., Saga Y.
  • Journal Title: Journal of Immunology 182 Pages: 5461-5468
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of mRNA splicing factors as the endothelial receptor for carbohydrate-dependent lung colonization of cancer cells (2009)
  • Author(s): Hatakeyama S, Sugihara K, Nakayama J, Akama TO, Wong SM, Kawashima H., et.al.(11名、6番目)
  • Journal Title: Proceedings of National Academy of Sciences USA 106 Pages: 3095-3100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A simple assay for hyaluronidase activity using fluorescence polarization (2008)
  • Author(s): Murai T and Kawashima H
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 376 Pages: 620-624
  • Peer Reviewed
• [Presentation] リンパ節高内皮細静脈におけるケモカインCXCL10の発現とその役割 (2009)
  • Author(s): 渡部草太, 平川城太朗, 加賀正基, 今井康之, 川島博人
  • Organizer: 平成21年度日本薬学会東海支部例会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2009-11-23
• [Presentation] スギ花粉アレルゲンCryj1のN-結合型糖鎖による抗原性の修飾 (2009)
  • Author(s): 大槻卓也, 吉岡純一, 小野田貢, 今井康之, 川島博人
  • Organizer: 平成21年度日本薬学会東海支部例会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2009-11-23
• [Presentation] Essential role of sulfated-glycans in lymphocyte recruitment to nasal-associated lymphoid tissues and allergic immune responses. (2009)
  • Author(s): Hirakawa J, Ohimichi Y, Imai Y, Fukuda M, Kawashima H.
  • Organizer: Glycobiology2009
  • Place of Presentation: San Diego, CA, USA
• [Presentation] Sulfation of colonic mucins by N-acetylglucosamine-6-O-sulfotransferase-2 and its protective function against colitis in mice. (2009)
  • Author(s): Tobisawa, Y, Imai Y, Fukuda M, Kawashima H.
  • Organizer: Glycobiology2009
  • Place of Presentation: San Diego, CA, USA
• [Presentation] Fluorescent probe for measurement of extracellular matrix degradation. (2009)
  • Author(s): Murai T, Kawashima H.
  • Organizer: 2009 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] Lymphocyte recruitment to nasal-associated lymphoid tissues is regulated by two sulfotransferases. (2009)
  • Author(s): Hirakawa J, Ohmichi Y, Imai Y, Fukuda M, Kawashima H.
  • Organizer: 2008 International Symposium on Molecular Cell Biology of Macrophages
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] N-WASPの多量体化形成機構と蛋白質精製 (2009)
  • Author(s): 廣瀬まゆみ、川島博人、岡田雅人、竹縄忠臣、末次志郎、中川敦史
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 硫酸基転移酵素GlcNAc6ST-2によるマウス大腸ムチンの硫酸化とその大腸炎防御機能 (2009)
  • Author(s): 飛澤悠葵、今井康之、福田穣、川島博人
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 大腸特異的Atg7欠損マウスにおけるデキストラン硫酸誘発性大腸炎の解析 (2009)
  • Author(s): 高倉惇、坪井康一郎、今井康之、小松雅明、川島博人
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] マウスGlcNAc6ST2によるMuc2ムチンの硫酸化とその大腸炎に対する防御機能の解析 (2009)
  • Author(s): 飛澤悠葵、今井康之、福田穣、川島博人
  • Organizer: 第29回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 高山
• [Remarks]
  • URL: http://sys.u-shizuoka-ken.ac.jp/~bisei/
• [Remarks]
  • URL: http://sys.u-shizuoka-ken.ac.jp/~bisei/