血管内皮のShear Stress感受性遺伝子のクローニングと新規活性物質の探索

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08408039
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 安藤 譲二 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20159528)
• 研究分担者: 神谷 暸 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50014072)
• キーワード: 内皮細胞 / 壁ずり応力 / 血行力学因子 / mRNA / 遺伝子

研究概要

本年度はshear stress(15dynes/cm^2,8時間)を作用させたヒト臍帯静脈内皮細胞のcDNAライブラリーを作成し、そこからG蛋白共役型受容体ファミリーに共通する塩基配列を利用してshear stressに反応する新規な受容体のクローニングを試みた。その結果、変性オリゴ・プライマーを用いるPCR法で二つのクローンを得た。一つは血管内皮細胞が毛細血管用管状構造に分化するときに発現するimmediate early geneであるEndothelial Differentiation Gene-1(edg-1)で、他の一つは未知のG蛋白共役型受容体であった。後者は7回の疎水性の膜貫通部と細胞外ドメインのN末端にN-glycosylation siteを含む375アミノ酸からなる蛋白で、これまでに発見されたG蛋白共役型受容体と高いホモロジーを示した。この他、アンジオテンシンIIやケモカインに対する受容体とも26-31%のホロモロジーを有していた。我々はこれをFlow-induced Endothelial G protein-coupled receptor gene-1(FEG-1)と名付けた。FEG-1の分布をノーザンブロットで調べたところ、心、脳、胎盤、肺、肝、骨格筋、腎、膵の全てに発現していることが判明した。edg-1とFEG-1ともにshear stressに感受性があり、shear stress負荷でmRNAレベルが増加した。edg-1mRNAはshear stress 15 dyne/cm2,1時間で増加が始まり、4時間でピーク(コントロールの6.6倍)の増加が観察され、PEG-1mRNAは時間とともに増加し、24時間でコントロールの7.6倍に達した。以上の結果から、edg-1、FEG-1ともに血流変化に対する血管内皮細胞の感知・応答に関わる可能性が考えられた。

研究成果

• [文献書誌] M.Nagase: "Genomic organization and regulation of expression of the lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor (LOX-1) gene." J.Biol.Chem.273. 33702-33707 (1998)
• [文献書誌] T.Murase: "Fluid shear stress transcriptionally induces lectin-like oxidized LDL receptor-1 in vascular endothelial cells." Circ.Res.83. 328-333 (1998)
• [文献書誌] M.Isshiki: "Endothelial Ca^<2+> waves preferentially originate at specific loci in caveolin-rich cell edges." Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.95. 5009-5014 (1998)
• [文献書誌] H.Watanabe: "An essential role of myosin light-chain kinase in the regulation of agonist-and fluid-flow-stimulated Ca^<2+> influx in endothelial cells." FASEB J. 12. 341-348 (1998)
• [文献書誌] K.Kosaki: "Fluid shear stress increases the production of granulocyte-macrophage colonystimulating factor by endothelial cells via mRNA stabilization." Circ.Res.81. 794-803 (1998)
• [文献書誌] K.Masatugu: "Physiologic shear stress suppresses endothelin-converting enzyme-1 expression in vascular endothelial cells." J.Cardiovasc. Pharmacol.31. S42-S45 (1998)
• [文献書誌] J.Ando: "Flow-induced endothelial gene regulation. In “Mechanical Forces and the Endothelium" (in press)" P.I.Lelkes ed.,Harwood Academic Publishers, London, (1999)