アルギニンメチル化酵素と栄養補給路の機能的ネットワークの解明

• 研究課題/領域番号: 25252062
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 深水 昭吉 筑波大学, 生命領域学際研究センター, 教授 (60199172)
• 連携研究者: 石田 純治 筑波大学, 生命領域学際研究センター, 講師 (30323257) ; 加香 孝一郎 筑波大学, 生命環境系, 講師 (60311594) ; 金 俊達 筑波大学, 生命領域学際研究センター, 講師 (90570036) ; 杉山 文博 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90226481) ; 粕谷 善俊 千葉大学, 医学系研究科, 准教授 (70221877)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 46,150千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 10,650千円); 2016年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2015年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2014年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円); 2013年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
• キーワード: 栄養 / 血管 / PRMT1 / 内皮細胞特異的ノックアウトマウス / イメージング / 透明化 / 二光子顕微鏡 / 代謝 / 血管内皮細胞 / ノックアウトマウス / 栄養補給路 / アルギニンメチル化酵素 / 内皮細胞

研究成果の概要

内皮細胞は、酸素や栄養素などを全身へ循環させる補給路(＝血管)として、また、血管作動性物質を産生し血管の活動性を調節しているが、内皮細胞を制御する作用分子とネットワーク機能はほとんど理解されていない。我々は、タンパク質アルギニンメチル化反応を担う酵素・PRMT1が、培養内皮細胞の管腔形成を制御する可能性を見出した。本研究では、内皮細胞特異的PRMT1欠損マウスを開発し、血管内皮細胞のPRMT1が、胎仔期の血管形成を制御すること、胎仔の生存に必須であることなど、発生段階における栄養補給路でのPRMT1の重要性を初めて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Angiodysplasia in embryo lacking protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1) in vascular endothelial cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, T., Ishida, J., Kim, JD., Mizukami, H., Hara, K., Hashimoto, M., Yagami, KI., Sugiyama, F., and Fukamizu, A.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 161 ページ: 255-258
  • DOI: 10.1093/jb/mvw095
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Severe hypomyelination and developmental defects are caused in mice lacking protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1) in the central nervous system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, M., Murata, M., Ishida, J., Kanou, A., Kasuya, Y., and Fukamizu, A.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 291 号: 5 ページ: 2237-2245
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.684514
  • NAID: 120007128484
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel helical assembly in arginine methyltransferase 8 (2016)
  • 著者名/発表者名: Toma-Fukai S, Kim JD, Park KE, Kuwabara N, Shimizu N, Krayukhina E, Uchiyama S, Fukamizu A, Shimizu T
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 巻: 428 号: 6 ページ: 1197-1208
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2016.02.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PRMT8 as a phospholipase regulates Purkinje cell dendritic arborization and motor coordination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, J.D., Park, K.E., Ishida, J., Kako, K., Hamada, J., Kani, S., Takeuchi, M., Namiki, K., Fukui, H., Fukuhara, S., Hibi, M,. Kobayashi, M., Kanaho, Y., Kasuya, Y., Mochizuki, N., Fukamizu, A.
  • 雑誌名: Sci. Adv. 巻: 1 号: 11
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500615
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Erythropoiesis and Blood Pressure Are Regulated via AT1 Receptor by Distinctive Pathways (2015)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Ishida J, Matsusaka T, Ishimaru T, Tanimoto K, Sugiyama F, Yagami K, Nangaku M, Fukamizu A
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 6 ページ: e0129484-e0129484
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0129484
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A mouse renin distal enhancer is essential for blood pressure homeostasis in BAC-rescued renin-null mutant mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto K, Kanafusa S, Ushiki A, Matsuzaki H, Ishida J, Sugiyama F, Fukamizu A
  • 雑誌名: J. Recept. Signal Transduct. 巻: 34 号: 5 ページ: 401-409
  • DOI: 10.3109/10799893.2014.908917
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein arginine methyltransferase 7 has a novel homodimer-like structure formed by tandem repeats (2014)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, M., Toma-Fukai, S., Kim, JD., Fukamizu, A., and Shimizu, T.
  • 雑誌名: FEBS Letter 巻: 588 号: 10 ページ: 1942-1948
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.03.053
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detection of choline and phosphatidic acid (PA) catalyzed by Phospholipase D (PLD) using MALDI-QIT-TOF/MS with 9-aminoacridine matrix (2014)
  • 著者名/発表者名: Park KE, Kim JD, Nagashima Y, Kako K, Daitoku H, Matsui M, Park GG, Fukamizu A
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 78 号: 6 ページ: 981-988
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.910102
  • 査読あり
• [雑誌論文] p38 mitogen-activated protein kinase accelerates emphysema in mouse model of chronic obstructive pulmonary disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Amano H, Murata K, Matsunaga H, Tanaka K, Yoshioka K, Kobayashi T, Ishida J, Fukamizu A, Sugiyama F, Sudo T, Kimura S, Tatsumi K, Kasuya Y.
  • 雑誌名: J Recept Signal Transduc 巻: in press 号: 4 ページ: 299-306
  • DOI: 10.3109/10799893.2014.896380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Truncated Cables1 causes agenesis of the corpus callosum in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Dinh T, Mizobuchi A, Iseki H, Mizuno-Iijima S, Kim J-D, Ishida J, Matsuda Y, Kunita S, Fukamizu A, Yagami K, Sugiyama F
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 94 号: 3 ページ: 321-330
  • DOI: 10.1038/labinvest.2013.146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lung surfactant levels are regulated by Ig-Hepta/GPR116 by monitoring surfactant protein D (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuzawa, T., Ishida, J
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 7 ページ: e69451-e69451
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0069451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apelin is a positive regulator of ACE2 in failing hearts. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Suzuki T, Watanabe H, K adowaki A, Fukamizu A, Liu PP, Kimura A, Ito H, Penninger JM, I mai Y, Kuba K.
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: 123 号: 12 ページ: 5203-11
  • DOI: 10.1172/jci69608
  • 査読あり
• [学会発表] タンパク質はmultilingual? (2017)
  • 著者名/発表者名: 深水 昭吉
  • 学会等名: 生命の機能とかたち 連携セミナー
  • 発表場所: 筑波大学総合研究棟A棟（茨城県 つくば市）
  • 年月日: 2017-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] アルギニンメチル化酵素の役割とその多様性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深水 昭吉
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県 横浜市）
  • 年月日: 2016-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] 心血管系に作用するアルギニンメチル化の機能と多様性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深水 昭吉
  • 学会等名: シグナル伝達医学講演会
  • 発表場所: 神戸大学医学部臨床研究棟（兵庫県 神戸市）
  • 年月日: 2016-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] エネルギー代謝と転写制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深水 昭吉
  • 学会等名: 第11回 臨床ストレス応答学会大会
  • 発表場所: 山口大学医学部霜仁会館（山口県 宇部市）
  • 年月日: 2016-11-11
  • 招待講演
• [学会発表] Arginine methylation:its functional roles and diversity (2016)
  • 著者名/発表者名: Akiyoshi Fukamizu
  • 学会等名: Pharmacology Seminar
  • 発表場所: Pennstate Hershey College of Medecine, Pennsylvania (U. S. A.）
  • 年月日: 2016-10-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Arginine methylation and its conditional roles in vivo: PRMT1 and PRMT8 (2016)
  • 著者名/発表者名: Akiyoshi Fukamizu
  • 学会等名: Asian Epigenomics Meeting 2016
  • 発表場所: AMRL Conference Hall, Bangalore (India)
  • 年月日: 2016-09-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] TCAサイクルとアセチル化・脱アセチル化による初期発生の調節 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深水 昭吉
  • 学会等名: 第89回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県 仙台市）
  • 年月日: 2016-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 線虫飢餓モデル・妊娠高血圧症モデル (2016)
  • 著者名/発表者名: 深水 昭吉
  • 学会等名: 第5回 日本DOHaD研究会学術集会
  • 発表場所: 国立成育医療研究センター（東京都 世田谷区）
  • 年月日: 2016-07-24
  • 招待講演
• [学会発表] 寿命を動かす代謝の仕組み (2016)
  • 著者名/発表者名: 深水 昭吉
  • 学会等名: 第39回 日本基礎老化学会大会
  • 発表場所: 伊勢原市民文化会館（神奈川県 伊勢原市）
  • 年月日: 2016-05-27
  • 招待講演
• [学会発表] アルギニンメチル基転移酵素 PRMT1 による心機能制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村田知弥、陸偉哲、橋本美涼、石田純治、深水昭吉
  • 学会等名: 第19回 日本心血管内分泌代謝学
  • 発表場所: 神戸国際会議場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] 血管内皮タンパク質アルギニンメチル基転移酵素・PRMT1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石丸友博、石田純治、金 俊達、仲島由佳、橋本美涼、水上早瀬、杉山文博、八神健一、深水昭吉
  • 学会等名: 第19回 日本心血管内分泌代謝学
  • 発表場所: 神戸国際会議場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] 血管内皮におけるタンパク質アルギニンメチル基転移酵素・PRMT1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石丸友博、石田純治、金 俊達、仲島由佳、橋本美涼、水上早瀬、杉山文博、八神健一、深水昭吉
  • 学会等名: 第51回高血圧関連疾患モデル学会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター、大阪府豊中市
  • 年月日: 2015-10-31
• [学会発表] 妊娠高血圧モデルマウスにおいて増加するアミノプロダクトの同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加香孝一郎，中村あゆみ，川崎祥平，永島裕介，石田純治，深水昭吉
  • 学会等名: 第18回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
  • 発表場所: 横浜, 横浜市開港記念館
  • 年月日: 2014-11-21
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第5回 Molecular cardiovascular conference II
  • 発表場所: 神戸, 神戸ベイシェラトンホテル
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] Ameliorative effect of L-type calcium channel blocker on the pathological conditions in mice with pregnancy-associated hypertension (2014)
  • 著者名/発表者名: Haojun Xu, Junji Ishida, Tomohiro Ishimaru, Altansarnai Baasanjav, Misuzu Hashimoto, Kazuyuki Noguchi, and Akiyoshi Fukamizu
  • 学会等名: 第5回 Molecular cardiovascular conference II
  • 発表場所: 神戸, 神戸ベイシェラトンホテル
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] Dietary methionine restriction in axenic medium decreases both methionine and S-adenosyl-L-methionine levels (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, R., Hirota, K., Xu, Z., Iizuka, K., Daitoku, H., Kako, K., Fukamizu, A.
  • 学会等名: 6th Asia-pacific C.elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良, 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-15
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第9回年会日本ケミカルバイオロジー学会
  • 発表場所: 大阪府, 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2014-06-19
• [学会発表] Combinatorial treatment with antihypertensive drugs prevents HELLP syndrome exacerbated by endothelial dysfunction in pregnant hypertensive mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第18回 国際血管生物学会
  • 発表場所: 京都府, みやこめっせ
  • 年月日: 2014-04-14
• [学会発表] Vascular endothelial dysfunction in mice with pregnancy-associated hypertension (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Ishimaru, Junji Ishida, Tanomu Matsukura, Katsumasa Nagano, Fumihiro Sugiyama, Ken-ichi Yagami, and Akiyoshi Fukamizu
  • 学会等名: 第18回 国際血管生物学会
  • 発表場所: 京都府, みやこめっせ
  • 年月日: 2014-04-14