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血管透過性のダイナミクスを司る低分子量Gタンパク質Rap1の分子的基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02665
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関日本医科大学

研究代表者

福原 茂朋  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (70332880)

研究分担者 寺井 健太  京都大学, 医学研究科, 准教授 (20616073)
高野 晴子  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (40532891)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード血管透過性 / 血流 / 低分子量Gタンパク質Rap1 / 急性呼吸窮迫症候群 / 腫瘍血管
研究開始時の研究の概要

血管の内腔でシートを形成する内皮細胞は、Vascular endothelial-cadherinを介した細胞間接着を巧みに調節することで、血管透過性をダイナミックかつ厳密に制御しており、その破綻は様々な疾患の病態と密接に関連する。本研究では、我々が血管透過性制御の鍵分子である可能性を見出してきた低分子量Gタンパク質Rap1に着目し、Rap1が内皮細胞間接着および血管透過性を制御する分子機構を解明する。また、Rap1を基軸とした血管透過性制御機構が、急性呼吸窮迫症候群や癌において如何に変容し、血管透過性の過剰な亢進をもたらすのか解明する。

研究成果の概要

血管の内腔面では、血管内皮細胞が互いに接着することでシート構造を形成し、血管透過性を低い状態に維持しています。しかし、炎症時には生体防御のため、一次的に血管透過性を亢進します。本研究では、血管透過性のダイナミックな制御を担う分子機構について研究を行ない、細胞内のシグナル伝達分子であるRap1低分子量Gタンパク質の重要性を明らかにしました。特に、Rap1は肺胞血管のバリア機能維持に必須であることを発見するとともに、肺胞血管のバリア機能が破綻する急性呼吸窮迫症候群などの病態に対して保護的に機能していることを明らかにしました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、生体内における血管透過性の制御メカニズムを明らかにした点において、学術的に意義があります。また、急性呼吸窮迫症候群やがんなどの様々な疾患では、血管透過性が過剰に亢進することで病態が悪化することが知られています。本研究の成果は、これらの疾患において血管透過性が過剰に亢進する原因を理解するうえで重要な発見です。さらに、本研究の成果は、血管透過性の過剰亢進が関連する疾患の治療法開発に貢献することが期待されます。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 5件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 18件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Endothelial cells regulate alveolar morphogenesis by constructing basement membranes acting as a scaffold for myofibroblasts.2024

    • 著者名/発表者名
      Watanabe-Takano H., Kato K., Oguri-Nakamura E., Ishii T., Kobayashi K., Murata T., Tsujikawa K., Miyata T., Kubota Y., Hanada Y., Nishiyama K., Watabe T., F?ssler R., Ishii H., Mochizuki N., Fukuhara S.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 15 号: 1 ページ: 1622-1622

    • DOI

      10.1038/s41467-024-45910-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rap1 small GTPase is essential for maintaining pulmonary endothelial barrier function in mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K., Watanabe-Takano H., Oguri-Nakamura E., Matsuno H., Horikami D., Ishii T. Ohashi R., Kubota Y., Nishiyama K., Murata T., Mochizuki N., Fukuhara S.
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 37 号: 12 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1096/fj.202300830rr

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Coronary artery established through amniote evolution.2023

    • 著者名/発表者名
      Mizukami K., Higashiyama H., Arima Y., Ando K., Okada N., Kose K., Yamada S., Takeuchi J.K., Koshiba-Takeuchi K., Fukuhara S., Miyagawa-Tomita S., Kurihara H.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12

    • DOI

      10.7554/elife.83005

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel regulatory mechanisms underlying angiogenesis during wound healing revealed by fluorescence-based live-imaging in zebrafish.2023

    • 著者名/発表者名
      Yuge S., Ishii T., Noishiki C., Fukuhara S.
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 174 号: 1 ページ: 5-12

    • DOI

      10.1093/jb/mvad024

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanical loading of intraluminal pressure mediates wound angiogenesis by regulating the TOCA family of F-BAR proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Yuge S, Nishiyama K, Arima Y, Hanada Y, Oguri-Nakamura E, Hanada S, Ishii T, Wakayama Y, Hasegawa U, Tsujita K, Yokokawa R, Miura T, Itoh T, Tsujita K, Mochizuki N, Fukuhara S.
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 2594-2594

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30197-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blood Flow Regulates Glomerular Capillary Formation in Zebrafish Pronephros2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yusuke、Ishii Tomohiro、Ando Koji、Yuge Shinya、Nakajima Hiroyuki、Zhou Weibin、Mochizuki Naoki、Fukuhara Shigetomo
    • 雑誌名

      Kidney360

      巻: 3 号: 4 ページ: 700-713

    • DOI

      10.34067/kid.0005962021

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KCNJ8/ABCC9-containing K-ATP channel modulates brain vascular smooth muscle development and neurovascular coupling.2022

    • 著者名/発表者名
      Ando K., Tong L., Peng D., V?zquez-Li?banas E., Chiyoda H., He L., Liu J., Mochizuki N., Fukuhara S., Grutzendler J., Betsholtz C.
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 57 号: 11 ページ: 1383-1399.e7

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2022.04.019

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Lysine demethylase 2B regulates angiogenesis via Jumonji C dependent suppression of angiogenic transcription factors.2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Y., Higashijima Y., Suehiro J., Sugasawa T., Oguri-Nakamura E., Fukuhara S., Nagai N., Hirakawa Y., Wada Y., Nangaku M., Kanki Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 12 ページ: 16-23

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.03.054

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 第12章 ゼブラフィッシュをモデル動物として用いた血管新生の蛍光イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      石井智裕、弓削進弥、若山勇紀、福原茂朋
    • 雑誌名

      血管・リンパ管の機能制御と疾患メカニズム(化学同人)

      巻: - ページ: 107-120

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 生体イメージングにより解き明かされた創傷治癒における血管新生の制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      石井智裕、弓削進弥、福原茂朋
    • 雑誌名

      生体の科学「新組織学シリーズIII:血管とリンパ管」, 医学書院

      巻: 73 ページ: 529-532

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Protocol for whole-mount X-gal staining combined with tissue clearing in embryo and adult mouse using CUBIC2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe-Takano H., Fukumoto M., Fukuhara S., Mochizuki N.
    • 雑誌名

      STAR Protoc.

      巻: 3 号: 1 ページ: 101127-101127

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101127

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proper migration of lymphatic endothelial cells requires survival and guidance cues from arterial mural cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Peng D., Ando K., Hu?mann M., Gloger M., Skoczylas R., Mochizuki N., Betsholtz C., Fukuhara S., Schulte-Merker S., Lawson ND., Koltowska K
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11

    • DOI

      10.7554/elife.74094

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical load regulates bone growth via periosteal Osteocrin2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe-Takano H., Ochi H., Chiba A., Matsuo A., Kanai Y., Fukuhara S., Ito N., Sako K., Miyazaki T., Tainaka K., Harada I., Sato S., Sawada Y., Minamino N., Takeda S., Ueda H.R., Yasoda A., Mochizuki N.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 号: 2 ページ: 109380-109380

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109380

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An ATX-LPA6-Gα13-ROCK axis shapes and maintains caudal vein plexus in Zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      Okasato R., Kano K., Kise R., Inoue A., Fukuhara S., Aoki J.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 11 ページ: 103254-103254

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103254

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protocol for analysis of integrin-mediated cell adhesion of lateral plate mesoderm cells isolated from zebrafish embryos2021

    • 著者名/発表者名
      Rho Seung-Sik、Oguri-Nakamura Eri、Ando Koji、Yamamoto Kiyotake、Takagi Yuki、Fukuhara Shigetomo
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 号: 2 ページ: 100428-100428

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.100428

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A new model for specific visualization of skin graft neoangiogenesis using Flt1-tdsRed BAC transgenic mice2021

    • 著者名/発表者名
      Abdelhakim M., Dohi T., Yamato M., Takada H., Sakai A., Suzuki H., Ema M., Fukuhara S., Ogawa R.
    • 雑誌名

      Plast. Reconstr. Surg.

      巻: 148 号: 1 ページ: 89-99

    • DOI

      10.1097/prs.0000000000008039

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conserved and context-dependent roles for Pdgfrb signaling during zebrafish vascular mural cell development.2021

    • 著者名/発表者名
      Ando K., Shih Y.-H., E. Lwaki, Grosse A, Portman D., Chiba A., Mattonet K., Gerri C., Stainier D.Y.R, Mochizuki N., Fukuhara S., Betsholtz C, Lawson N.D.
    • 雑誌名

      Dev. Biol.

      巻: 479 ページ: 011-22

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2021.06.010

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 血管による肺サイズ制御メカニズム2024

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管新生におけるペリサイトの役割とその制御機構2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血系・血管系の発生と恒常性応答2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第96回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織修復における血管新生の制御メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      2023 年度 生理研心血管研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管透過性の亢進とAng-2阻害によるその改善2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第77回日本臨床眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管透過性の制御機構と疾患・加齢によるその破綻メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第3回日本医科大学・早稲田大学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 血管透過性の制御機構と疾患・加齢によるその破綻2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      日本血管生物医学会 第3回血管研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 血管透過性を制御するシグナル伝達系とその破綻がもたらす疾患の病態2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第55回日本動脈硬化学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管破綻と血管安定化の仕組み2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第5回日本近視学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管の形成と機能を制御する仕組みとその破綻がもたらす個体老化2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      関西共創の場 最先端セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管の形成と機能を制御するシグナル伝達機構2023

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第32回日本循環薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulatory mechanisms of physiological and pathological angiogenesis revealed by fluorescence bioimaging2022

    • 著者名/発表者名
      Shigetomo Fukuhara
    • 学会等名
      Basic Cardiovascular Research Seminar Series ?Winter 2022 Seminar-
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュをモデル動物として用いた蛍光イメージングによる血管新生研究2022

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      EVIDENTオンラインセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光イメージングによって明らかになった創傷治癒過程の血管新生の新たな制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第63回 日本脈管学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel regulatory mechanisms of angiogenesis during wound healing2022

    • 著者名/発表者名
      Shigetomo Fukuhara
    • 学会等名
      22nd International Vascular Biology Meeting (IVBM2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Deciphering the cellular and molecular mechanisms of angiogenesis by fluorescence-based bioimaging in zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Shigetomo Fukuhara
    • 学会等名
      17th International Zebrafish Conference (IZFC)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rap1低分子量Gタンパク質による血管透過性制御とそれを標的とする血管透過性亢進がかかわる疾患の治療戦略2022

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体組織の構築における血管の新たな機能2022

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      血管生物医学会 第2回血管研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 血流に起因する力学的刺激による血管形成の新たな制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第29回日本血管生物医学会学術集会・CVMW2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rap1低分子量Gタンパク質は血管透過性を制御することにより生体恒常性を維持する2021

    • 著者名/発表者名
      山本清威、渡邊-高野晴子、堀上大貴、大橋隆治、久保田義顕、村田幸久、望月直樹、福原茂朋
    • 学会等名
      2021年度生理研心血管研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 血流に起因する内腔圧はTOCAファミリーF-BARタンパク質を調節し創傷治癒過程の血管新生を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管恒常性維持・血管新生におけるペリサイトの役割2021

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      アステラス病態代謝研究会 第51回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 血流に起因する内腔圧が創傷治癒過程の血管新生を制御する分子メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      福原茂朋
    • 学会等名
      第42回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 血管・リンパ管の機能制御と疾患メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      伊東 史子、福原 茂朋
    • 総ページ数
      244
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759817355
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nmsbyoutai.com/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nmsbyoutai.com/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 日本医科大学先端医学研究所病態解析学部門ホームページ

    • URL

      http://www.nmsbyoutai.com/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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