| 研究課題/領域番号 |
18K06867
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター |
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研究代表者 |
西谷 友重 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50393244)
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| 研究分担者 |
中川 修 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (40283593)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 血管形成 / カルシウムシグナル / メカノセンサー / イオンチャネル |
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| 研究実績の概要 |
血管形成は、胎生期の臓器形成や生後の創傷治癒などに不可欠の過程であり、その異常は胎生致死や癌などの原因となることから制御機構の解明は必須である。血管形成機構に関しては、これまで転写因子活性化シグナルの解明に焦点が絞られてきたが、近年、様々なシグナル伝達のキー因子であるである細胞内カルシウム（Ca2+）の重要性が示唆されている。例えば、増殖因子刺激により細胞内Ca2+濃度の増減が生じ、生じた細胞のみ血管新生が亢進すること、また血流(shear stress)により メカノセンサーが活性化され細胞内Ca2+濃度が上昇することが報告されており、これらは胎児期心臓拍動開始により血管新生が爆発的に進む機構の１つである可能性を示唆している。しかし、(１) 血管新生を導く経路にどのメカノセンサーや関連因子が関与しCa2+シグナルが惹起されるのか、その分子実体およびシグナル経路は明らかでない。一方、申請者らの研究グループは心血管形成に必須の膜タンパク質としてTmem100を同定し、その機能にCa2+シグナルが関与することを見出したが、どのようなシグナル経路にTmem100が関与して血管形成に寄与しているのか分子機構は不明である。本研究ではTmem100とカルシウムシグナルの関連性に着目し、新規血管形成シグナルを明らかにすることを目的とする。これらが明らかになれば、薬物開発の新たなターゲット探索にも結びつき、ヒト疾患の病因解明・治療法の開発に向けた基礎研究として現代社会に大いに役立つことが期待できる。
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| 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
申請者らの研究グループは、これまで、欠損すると心血管形成異常を起こし胎生死させる機能不明の膜タンパク質としてTrans membrane Protein100(Tmem100)を同定し、その機能発現に細胞内Ca2+シグナルが関与することを見出している。一方、血管形成にはメカノセンサー等を介したカルシウムシグナルの重要性が示唆されているが、その候補としてCa2+透過チャネルであるTRPチャネルが示唆されている。近年、TRPV1/TRPA１とTmem100が結合することが報告されたことから、内皮機能に重要な役割を担うTRPV4とTmem100に関連を調べた結果、両者が物理的に結合することを明らかにした。今後、TRPV4のイオンチャネル活性やタンパク発現にTmem100が必要か否かを確認する予定であるが、現在それらに向けて、TRPV4発現細胞にてイオンチャネル活性をパッチクランプ法にて、また細胞内Ca2+レベルを蛍光イメージング法にて測定できるようになっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
TRPV4のみならず様々なTRPチャネルとTmem100との物理的相互作用を免疫沈降法・免疫蛍光法にて確認。確認後は両者の結合領域を決定し、類似配列を持つチャネルを標的因子の候補とする。物理的相互作用が確認されたTRPチャネルに関し、Tmem100の有無がチャネル活性に影響するかイオン電流並びに細胞内Ca2+レベルを測定して、Tmem100がTRPチャネルの機能発現に重要かを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2019年4月より別の部署への移籍が決定したため、実験よりデータ解析に時間を使ったため物品費が予定より少なくなった。
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