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中間径フィラメントビメンチンを介した新規血管平滑筋異常収縮シグナル伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07261
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関山口大学

研究代表者

岸 博子  山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40359899)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード血管平滑筋 / 異常収縮 / ビメンチン / カルパイン / Rhoキナーゼ
研究開始時の研究の概要

血管攣縮は、心筋梗塞、脳血管障害などの急性発症で致死的な疾病を引き起こす。研究代表者らは、生体で血管攣縮を引き起こす血管平滑筋異常収縮のシグナル伝達経路として、SPC/Fyn/ROK経路を見出し、更に、Fyn下流の新規血管平滑筋異常収縮シグナル分子の一つとしてビメンチンを同定した。異常収縮刺激時にビメンチンはカルパインによって切断され、更に、血管平滑筋異常収縮がカルパイン阻害薬により抑制される事から、『構造蛋白として知られるビメンチンが、真に、カルパイン活性依存的に血管平滑筋異常収縮のシグナル分子として機能するのか?』という学術的「問い」に至り、これを解明するため本研究を行う。

研究成果の概要

血管平滑筋異常収縮は、狭心症、心筋梗塞、脳血管障害などの急性発症で致死的な疾病を引き起こす。申請者らはこれまでに、血管平滑筋異常収縮に特異的なシグナル伝達経路として、SPC/Fyn/ROK経路を見出した。更に、Fyn下流の新規異常収縮シグナル分子としてビメンチンを同定し、異常収縮刺激時にカルパイン・プロテアーゼによってビメンチンが切断される事を明らかにした。カルパイン・プロテアーゼにより生成される相当の長さのビメンチン断片を強制発現した血管平滑筋細胞ではROKの活性化とミオシン軽鎖リン酸化の増加がみられ、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する可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] High-efficient CRISPR/Cas9-mediated gene targeting to establish cell models of ciliopathies2023

    • 著者名/発表者名
      Hosoba Kosuke、Morita Tomoka、Zhang Ying、Kishi Hiroko、Yamamoto Takashi、Miyamoto Tatsuo
    • 雑誌名

      Methods in Cell Biology

      巻: 175 ページ: 85-95

    • DOI

      10.1016/bs.mcb.2022.07.020

    • ISBN
      9780443185861
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibitory mechanism of tangeretin, a citrus flavone on the sphingosylphosphorylcholine (SPC)-induced vascular smooth muscle contraction.2022

    • 著者名/発表者名
      Nan Li, Ying Zhang, Tomoka Morita, Hiroko Kishi, Sei Kobayashi.
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 149 号: 4 ページ: 189-197

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.05.002

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hesperetin Inhibits Sphingosylphosphorylcholine-Induced Vascular Smooth Muscle Contraction by Regulating the Fyn/Rho-Kinase Pathway2022

    • 著者名/発表者名
      Lu Qian、Kishi Hiroko、Zhang Ying、Morita Tomoka、Kobayashi Sei
    • 雑誌名

      Journal of Cardiovascular Pharmacology

      巻: 79 号: 4 ページ: 456-466

    • DOI

      10.1097/fjc.0000000000001210

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Paxillin controls actin stress fiber formation and migration of vascular smooth muscle cells by directly binding to the active Fyn2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Ying、Kishi Hiroko、Morita Tomoka、Kobayashi Sei
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 号: 12

    • DOI

      10.1096/fj.202101035rr

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid ameliorates pulmonary hypertension via inhibition of tyrosine kinase Fyn2020

    • 著者名/発表者名
      Kurahara Lin Hai、Hiraishi Keizo、Yamamura Aya、Zhang Ying、Abe Kohtaro、Yahiro Eiji、Aoki Mikiko、Koga Kaori、Yokomise Hiroyasu、Go Tetsuhiko、Ishikawa Kaori、Bo Zhang、Kishi Hiroko、Kobayashi Sei、Aoki-Shoi Narumi、Toru Satoh、Inoue Ryuji、Hirano Katsuya
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 148 ページ: 50

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2020.08.013

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The role of vimentin cleavage in the signal transduction of abnormal vascular smooth muscle contraction2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Kishi, Keisuke Shigenobu, Tatsuo Miyamoto
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血管平滑筋異常収縮の分子機構におけるカルパイン活性化およびビメンチン断片化の役割2022

    • 著者名/発表者名
      岸 博子
    • 学会等名
      筋生理の集い
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血管平滑筋異常収縮のシグナル伝達におけるカルパイン活性化およびビメンチン断片化の役割の解明2022

    • 著者名/発表者名
      岸 博子、森田 知佳、張 影、李 楠、宮本 達雄
    • 学会等名
      第74回日本生理学会中国四国地方会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血管平滑筋異常収縮のシグナル伝達におけるカルパイン活性化および中間径フィラメントビメンチン断片化の役割の解明2022

    • 著者名/発表者名
      岸 博子、路 倩、森田 知佳、張 影、李 楠、小林 誠
    • 学会等名
      第64回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Paxillin は活性型Fyn に直接結合することにより血管平滑筋細胞のストレスファイバー形成と細胞遊走を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      張 影、森田 知佳、小林 誠、岸 博子、宮本 達雄
    • 学会等名
      第64回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of vimentin cleavage and calpain in the Ca2+-sensitization of vascular smooth muscle contraction2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Kishi, Qian Lu, Tomoka Morita, Ying Zhang, Nan Li, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管平滑筋異常収縮のシグナル伝達におけるカルパインの役割の解明2021

    • 著者名/発表者名
      岸 博子、路 倩、森田 知佳、張 影、呂 博超、李 楠、小林 誠
    • 学会等名
      第63回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of calpain activation and vimentin cleavage in Ca2+-sensitization of vascular smooth muscle contraction2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Kishi, Qian Lu, Tomoka Morita, Ying Zhang, Bochao Lyu, Min Zhang, Nan Li, Minhui Xu, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Deletion of Paxillin Attenuates Sphingosylphosphorylcholine (SPC)-Induced Abnormal Contraction of Vascular Smooth Muscle by Inhibiting Rho-kinase Activity2021

    • 著者名/発表者名
      Ying Zhang, Tomoka Morita, Bochao Lyu, Dan Cui, Hiroko Kishi, Min Zhang, Qian Lu, Nan Li, Eiji Ikeda, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Sphingosylphosphorylcholine induced contraction in basilar arteries of Fyn knockout mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoka Morita, Ying Zhang, Hiroko Kishi, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Madagascine induces vasodilatation via AMPK-mediated eNOS activation and ROCK inhibition2021

    • 著者名/発表者名
      Bochao Lyu, Dapeng Chen, Yuan Lin, Ying Zhang, Tomoka Morita, Hiroko Kishi, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The inhibitory effect and mechanism exploration of compound H on sphingosylphosphorylcholine (SPC)-induced contraction in vascular smooth muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Qian Lu, Bochao Lyu, Ying Zhang, Tomoka Morita, Hiroko Kishi, Min Zhang, Nan Li, Minhui Xu, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of component T inhibiting abnormal vascular contraction and migration of MDA-MB-231 cancer cells2021

    • 著者名/発表者名
      Nan Li, Min Zhang, Bochao Lyu, Ying Zhang, Hiroko Kishi, Tomoka Morita, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Compound B from traditional Chinese medicine inhibits the Rho-kinase (ROK)-mediated Ca2+-sensitization of vascular smooth muscle contraction induced by a spasmogen, sphingosylphosphorylcholine (SPC)2021

    • 著者名/発表者名
      Minhui Xu, Min Zhang, Bochao Lyu, Qian lu, Nan li, Ying Zhang, Tomoka Morita, Hiroko Kishi, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] SPC/Fyn/ROK系による血管平滑筋収縮のCa2+-sensitizationにおけるカルパインの活性化とビメンチン断片化の役割の解明2020

    • 著者名/発表者名
      岸 博子、路 倩、森田 知佳、張 影、呂 博超、張 敏、李 楠、徐 敏慧、小林 誠
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] スフィンゴシルホスホリルコリン(SPC)による血管平滑筋のCa2+感受性収縮におけるパキシリンの役割2020

    • 著者名/発表者名
      張 影、呂 博超、森田 知佳、崔 丹、岸 博子、張 敏、路 倩、李 楠、池田 栄二、小林 誠
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Madagascine induces vasodilatation via activation of AMPK2020

    • 著者名/発表者名
      Bochao Lyu, Dapeng Chen, Yuan Lin, Ying Zhang, Tomoka Morita, Hiroko Kishi, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Compound H inhibits sphingosylphosphorylcholine-induced contraction via suppressing Fyn/Rho-kinase pathway in vascular smooth muscle2020

    • 著者名/発表者名
      Qian Lu, Bochao Lyu, Ying Zhang, Hiroko Kishi, Tomoka Morita, Min Zhang, Nan Li, Minhui Xu, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The inhibitory mechanism of T on MDA-MB-231 breast cancer cell migration and the mechanism of inhibiting the SPC-induced abnormal contraction.2020

    • 著者名/発表者名
      Nan Li, Min Zhang, Bochao Lyu, Ying Zhang, Hiroko Kishi, Tomoka Morita, Sei Kobayashi
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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