シェディング調節因子による血管収縮と透過性制御機構の解明

• 研究領域: 細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング
• 研究課題/領域番号: 25113710
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大野 美紀子 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10583198)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 血管収縮 / バイオセンサーマウス / in vivo imaging / 血管透過性

研究実績の概要

血管収縮・拡張には、カテコラミンやNOなどが関わる。我々は、HB-EGFの結合タンパクとして同定したナルディライジン(NRDc)が、ADAMの活性化を介して膜タンパクのシェディングを増強することを明らかにした。さらに最近、NRDc欠損マウスが、髄鞘低形成を呈することを報告した。同マウスは著明な低血圧を呈するが、交感神経活動は亢進していることから、低血圧の原因は末梢血管収縮不全であると考えられた(未発表)。その原因として、血管平滑筋におけるカテコラミン受容体のシグナル伝達不全が考えられた。そこで、カテコラミン受容体の下流にあるPKAやERKの活性化を生体内で可視化できる、FRETバイオセンサーを発現するトランスジェニックマウス(PKAchuやEKAREV)と、血管平滑筋特異的NRDc欠損マウスを交配し、抵抗血管におけるカテコラミンへの反応性をin vivo imagingで観察し、NRDcによる血管収縮・拡張や炎症時の血管透過性亢進の制御機構解明の一助とすることを目的とした。
しかしながら、血管平滑筋特異的NRDc-CKO(sm22α-NRDc-CKO)の血圧は、対照群と比較して有意な変化を認めなかったため、交感神経特異的NRDc-CKO(DBH-NRDc-CKO)の解析を行ったところ、有意な血圧低下を認めた。以上より、NRDc欠損による血圧低下の原因は、血管平滑筋そのものよりも、交感神経に寄与する部分が大きいと考えられた。
そこで、in vivo imagingについての方針を変更し、PKA-Sm22αNRDcCKOマウスに加えて、PKA-DBH-NRDcCKOマウスの解析を開始した。二光子励起顕微鏡を用いて、PKA-Sm22αNRDcCKOマウスとコントロールマウスにおける血管収縮の様子を観察したが、両群で血管収縮率に差を認めなかった。今後は、PKA-DBH-NRDcCKOマウスとコントロールマウス間でも同様の検討を行い、血管収縮率に差を認めるようであれば、FRETの解析を進めてつつ、分子メカニズムの解明に迫る。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Critical roles of nardilysin in the maintenance of body temperature homoeostasis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka Y, Matsuoka T, Ohno M, Nakamura K, Saijo S, Matsumura S, Nishi K, Sakamoto J, Chen PM, Inoue K, Fushiki T, Kita T, Kimura T and Nishi E.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 ページ: 3224-3224
  • NAID: 120005367798
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nardilysin prevents amyloid plaque formation by enhancing a-secretase activity in an Alzheimer's disease mouse model (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno M, Hiraoka Y, Lichtenthaler S, Nishi K, Saijo S, Matsuoka T, Tomimoto H, Araki W, Takahashi R, Kita T, Kimura T and Nishi E
  • 雑誌名: Neurobiol Aging 巻: 35 号: 1 ページ: 213-22
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2013.07.014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Nardilysin controls heart rate through regulating sinus node automaticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno M, Hiraoka Y, Matsuoka T, Nishi K, Saijo S, Kita T, Kimura T, Nishi E
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] NRDc controls heart rate through regulating sinus node automaticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno M, Hiraoka Y, Matsuura H, Nishi K, Saijo S, Sakamoto J, Chen PM, Kita T, Kimura T, Nishi E
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting
  • 発表場所: NY, USA
  • 年月日: 2014-10-26 – 2014-11-01
• [学会発表] 多機能プロテアーゼによる交感神経系を介した循環動態調節機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野美紀子、平岡義範、松浦博、西清人、西城さやか、坂本二郎、陳博敏、北徹、木村剛、西英一郎
  • 学会等名: 第5回Molecular Cardiovascular Conference II
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-09-05
• [備考] 京都大学循環器内科分子病態研究グループ
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/kisokenkyu/sentan-bunshi/
• [備考] 京都大学循環器内科 分子病態研究グループ
  • URL: http://kyoto-u-cardio.jp/kisokenkyu/sentan-bunshi/