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2016 年度 実施状況報告書

G蛋白活性調節因子による血管形成制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K08508
研究機関愛知医科大学

研究代表者

佐藤 元彦  愛知医科大学, 医学部, 教授 (40292122)

研究分担者 林 寿来  愛知医科大学, 医学部, 講師 (30533715)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード血管新生 / 血管内皮増殖因子受容体
研究実績の概要

内皮細胞のモデルとしてヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を用いて、G蛋白活性調節因子Activator of G-protein Signaling 8 (AGS8)が血管形成を促す血管内皮増殖因子(Vascular endothelial growth factor 、VEGF)シグナルへ与える影響を検討した。HUVECのAGS8発現 をsiRNAによりノックダウンしたところ、AGS8 siRNAはcontrol siRNAに比べAGS8mRNAの発現を13%まで低下させた。HUVECをMatrigel上で培養し、VEGFで刺激して管腔形成をさせた。形成された管腔長を画像解析したところAGS8ノックダウンは管腔形成を対照群の30%まで低下させた。さらに、VEGFによる細胞増殖をMTT解析、細胞遊走能をボイデンチャンバー法に検討したところ、AGS8ノックダウンはそれぞれをcontrol siRNA群に比し33.3%、および36.9%に抑制した。次にVEGFR2受容体の細胞内分布を検討したところ、蛍光免疫染色によりVRGFR2受容体がAGS8ノックダウンにより細胞内に蓄積すること、flow cytometry解析によりAGS8ノックダウン後、細胞膜表面のVRGFR2受容体が減少することが明らかになった。一方、AGS8ノックダウンはwhole cellレベルでのVEGFR2受容体の発現には影響を与えなかった。さらに、western blotにより、VEGFシグナルを検討したところ、AGS8ノックダウンによりVEGFによるVEGFR2、ERK1/2、p38/MAPKのリン酸化が抑制されることが明らかとなった。興味深いことに、AGS8ノックダウンは上皮成長因子シグナルには影響を与えなかった。AGS8siRNAの一部効果は培養脈絡膜血管内皮細胞でも確認することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度当初に予定した培養血管内皮細胞を用いて、AGS8が血管新生に与える影響を検討するという計画はおおむね実行することができた。当初の仮説どおり、AGS8は血管新生シグナルに関与することが示された。特に、AGS8は血管内皮増殖因子シグナル特異的に関与する可能性を見いだしたのは今期の成果と考える。HUVEC以外の培養内皮細胞での検討は、やや遅れているが既に検討を開始しており、来期に報告すること予定している。

今後の研究の推進方策

1.AGS8がVEGFシグナルを制御することをHUVEC以外の培養内皮細胞で検討する。HUVECで得られた結果が、血管内皮細胞一般に見られる現象か、ヒト臍帯動脈内皮細胞(Human Aortic Endothelial Cells、HUAEC)および脈絡膜血管内皮細胞を対照として検討を行う。
2.VEGF受容体とAGS8の蛋白複合体を確認する:AGS8全長、あるいはGβγ相互作用部位等のAGS8各領域をタグ付蛋白として、VEGF受容体と共にCOS7あるいはHEK293細胞へ発現させ、免疫沈降によりAGS8-VEGF受容体複合体の検出を行う。
3.AGS8-Gβγ複合体形成阻害による血管形成シグナル制御:AGS8はG蛋白活性調節因子として同定され、G蛋白βγサブユニットと会合しシグナルを形成する。AGS8-Gβγ複合体が血管新生に必要なのか、複合体形成を阻害して検討する。申請者はAGS8のGβγ結合領域のアミノ酸配列をもとにAGS8-Gβγの相互作用を阻害するペプチド(AGS8ペプチド)を作製し、細胞内で機能することを示している(Sato M et al. PLoS One 2014:9:e91980)。AGS8シグナルを遮断する合成ペプチドを細胞内に導入し、血管形成阻害作用を検討する。

次年度使用額が生じた理由

本年度は研究実績に記載したとおり実験結果を比較的順調に得ることができ、細胞購入および培養に要する費用が軽減した。また、AGS8siRNA合成に要する費用も当初予定より軽減したため次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度へ繰り越した助成金は平成29年度分と合わせて、他の内皮細胞の購入と培養に要する費用に充てる予定である。平成29年度に当初から計画されていた助成金は試薬購入の他、研究推進に必要なパートタイム研究補助員の謝金として使用する予定である。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Epac activation inhibits IL-6-induced cardiac myocyte dysfunction2018

    • 著者名/発表者名
      Jin Huiling、Fujita Takayuki、Jin Meihua、Kurotani Reiko、Hidaka Yuko、Cai Wenqian、Suita Kenji、Prajapati Rajesh、Liang Chen、Ohnuki Yoshiki、Mototani Yasumasa、Umemura Masanari、Yokoyama Utako、Sato Motohiko、Okumura Satoshi、Ishikawa Yoshihiro
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 68 ページ: 77~87

    • DOI

      10.1007/s12576-016-0509-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of bright light exposure during daytime on peripheral clock gene expression in humans.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Maki, Wakamura T, Morita T, Okamoto A, Akashi M, Matsui T, Sato Motohiko
    • 雑誌名

      Int J Biometeorol.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00484-016-1294-9

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Adenosine triphosphate is a critical determinant for VEGFR signal during hypoxia.2016

    • 著者名/発表者名
      Mamun AA, Hayashi H, Sakima M, Sato Motohiko
    • 雑誌名

      Am J Physiol Cell Physiol

      巻: 311 ページ: C985-C995

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00145.2016

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sevoflurane inhalation accelerates the long-term memory consolidation via small GTPase overexpression in the hippocampus of mise in adolescence.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura E, Kinoshita H, Feng GG, Hayashi H, Satomoto M, Sato Motoiko, Fujiwara Y.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 11 ページ: e0163151

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0163151

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High oxygen modifies vasodilator effect of cysteine via enhanced oxidative stress and thromboxane production in the rat mesenteric artery.2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Y, Feng GG, Li J, Nakamura E, Hayashi H, Sato Motohiko, Fujiwara Y, Kinoshita H.
    • 雑誌名

      Pflugers Arch

      巻: 468 ページ: 1555-64

    • DOI

      10.1007/s00424-016-1857-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disruption of Epac1 protects the heart from adenylyl cyclase type 5-mediated cardiac dysfunction.2016

    • 著者名/発表者名
      Cai W, Fujita T, Hidaka Y, Jin H, Suita K, Liang C, Prajapati R, Umemura M, Yokoyama U, Sato Motohiko, Okumura S, Ishikawa Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 475 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.04.123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous hyperthermia-chemotherapy with controlled drug delivery using single-drug nanoparticles.2016

    • 著者名/発表者名
      Sato I, Umemura M, Mitsudo K, Fukumura H, Kim JH, Hoshino Y, Nakashima H, Kioi M, Nakakaji R, Sato Motohiko, Fujita T, Yokoyama U, Okumura S, Oshiro H, Eguchi H, Tohnai I, Ishikawa Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 ページ: 24629

    • DOI

      10.1038/srep24629

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in autonomic neural activity during exercise between the second and third trimester of pregnancy.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagaki A, Inami T, Minoura T, Baba R, Iwase S, Sato Motohiko.
    • 雑誌名

      J Obstet Gynaecol Res

      巻: 42 ページ: 951-9

    • DOI

      10.1111/jog.12990

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water nanodroplets emitted from an air conditioner increased skin moisture levels at the lateral canthus in winter by forming a lipid film with sebum.2016

    • 著者名/発表者名
      Ohno H, Nishimura N, Yamada K, Shimizu Y, Nishimura R, Iwase S, Sugenoya J, Sato Motohiko.
    • 雑誌名

      Skin Res Technol

      巻: 22 ページ: 388-90

    • DOI

      10.1111/srt.12262

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] シンポジウム38「酸素濃度変化が起点となる心血管生理調節機構」虚血組織における血管新生シグナル抑制.2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤元彦, マムン アル アブドラ, 林寿来.
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市、アクトシティ浜松
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] 肥満者における唾液での時計遺伝子発現の季節性変動.2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤麻紀, 林寿来, 池本辰則, 牛田享宏, 佐藤元彦.
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市、アクトシティ浜松
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] VEGFシグナル形成におけるアデノシン三リン酸の役割2017

    • 著者名/発表者名
      マムン アル アブドラ, 林寿来, 佐喜眞未帆, 佐藤元彦.
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市、アクトシティ浜松
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] AGS8による脈絡膜血管新生の制御.2017

    • 著者名/発表者名
      林寿来, マムン アル アブドラ, 佐喜眞未帆, 武山正行, 雑喉正泰, 矢ケ崎莉菜, 中原努, 佐藤元彦.
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市、アクトシティ浜松
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] AGS8はVEGFCが誘導するリンパ管新生を制御する.2017

    • 著者名/発表者名
      佐喜眞未帆, 林寿来, マムン アル アブドラ, 佐藤元彦
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市、アクトシティ浜松
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] G蛋白調節因子を標的にした脈絡膜血管新生の抑制.2017

    • 著者名/発表者名
      林寿来, Abdullah Al Mamun, 佐喜眞未帆, 武山正行, 雑喉正泰, 矢ヶ崎莉菜, 中原努, 佐藤元彦.
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長崎市、長崎ブリックホール, 長崎新聞文化ホールアストピア
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] 低酸素環境下での血管内皮増殖因子シグナル変化.2016

    • 著者名/発表者名
      Abdullah Al Mamun, 林寿来, 佐喜眞未帆, 佐藤元彦.
    • 学会等名
      第63回中部日本生理学会
    • 発表場所
      岡崎市、自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-11-04 – 2016-11-05
  • [学会発表] G蛋白活性調節因子AGS8はVEGFを介するリンパ管新生を制御する.2016

    • 著者名/発表者名
      佐喜眞未帆, 林寿来, Abdullah Al Mamun, 高橋理恵, 佐藤元彦.
    • 学会等名
      第63回中部日本生理学会
    • 発表場所
      岡崎市、自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-11-04 – 2016-11-05
  • [学会発表] 脈絡膜血管新生におけるAGS8の機能.2016

    • 著者名/発表者名
      林寿来, Abdullah Al Mamun, 佐喜眞未帆, 武山正行, 雑喉正泰, 矢ヶ崎莉菜, 中原努, 佐藤元彦
    • 学会等名
      生理学研究所研究会2016:心臓・血管系の包括的な機能統合研究
    • 発表場所
      福岡市、九州大学馬出キャンパス
    • 年月日
      2016-10-24 – 2016-10-25
  • [学会発表] 低酸素による血管内皮増殖因子シグナル制御.2016

    • 著者名/発表者名
      Abdullah Al Mamun, 佐藤元彦.
    • 学会等名
      第26回日本病態生理学会大会
    • 発表場所
      石川県河北郡内灘町、金沢医科大学医学教育棟
    • 年月日
      2016-08-05 – 2016-08-07
  • [備考] 愛知医科大学医学部生理学講座(旧生理学第2)

    • URL

      http://www.aichi-med-u.ac.jp/physio2/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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