インテグリンとそのリガンドによる細胞機能制御の分子機構

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25291026
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 関口 清俊 大阪大学, たんぱく質研究所, 寄附研究部門教授 (50187845)
• 研究分担者: 山田 雅司 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教 (90304055)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 細胞外マトリックス / 細胞接着 / 幹細胞 / 細胞増殖 / ニッチ / リンパ管

研究実績の概要

①　polydomを培地に添加するとマウス間葉系細胞OP9の増殖が亢進することに着目し、OP細胞の増殖促進に関わるpolydomの活性部位の探索を行った。具体的には、様々な領域を欠失させたpolydom欠失変異体をOP9細胞に導入・発現させ、OP9細胞の増殖を調べた。その結果、１２番目のCCPドメインよりC末端側を欠失させると、polydomの増殖促進活性が観察されなくなり、この欠失領域にOP9細胞の増殖を制御する活性部位が存在すると考えられた。

②　リンパ管の成熟過程において、polydomの下流で転写因子Foxc2の発現を制御するシグナル因子を探索した。具体的には、angiopoietin-2のノックアウトマウスがpolydomノックアウトマウスと同様の表現形質を示すことに着目し、angiopoietin-2および関連因子とpolydomの結合を調べた。その結果、(i) angiopoietin-1およびangiopoietin-2がpolydomと結合すること、(ii) angiopoietin-2を培養リンパ管内皮細胞に添加するとFoxc2の発現が増加すること、しかし、angiopoietin-1ではそのような効果はみられないことを見いだした。polydomはangiopoietin-2との結合を介してリンパ管内皮細胞におけるFoxc2の発現を制御していると考えられる。興味深いことには、angiopoietinの受容体として知られているTie1/Tie2受容体の発現がpolydomノックアウトマウスで低下していた。以上の結果は、リンパ管周囲に集積したpolydomがangiopoietin-Tie systemを介してFoxc2の発現を増加させ、リンパ管の成熟過程を正に制御していることを強く示唆している。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ヴェストファーレン・ヴィルヘルム大学(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: ヴェストファーレン・ヴィルヘルム大学
• [雑誌論文] Probing the acidic residue within the integrin binding site of laminin-511 that interacts with the metal ion-dependent adhesion site of α6β1 integrin. (2017)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, Y., Li, S., Takizawa, M., Oonishi, E., Toga, J., Yagi, E., and Sekiguchi, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 291 ページ: in press
  • DOI: doi: 10.1016/j.bbrc.2017.04.051
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polydom is an extracellular matrix protein involved in lymphatic vessel remodeling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Morooka, N., Futaki, S., Sato-Nishiuchi, R., Nishino, M., Totani, Y., Shimono, C., Nakano, I., Nakajima, H., Mochizuki, N., and Sekiguchi, K.
  • 雑誌名: Circ. Res. 巻: 120 ページ: 1276-1288
  • DOI: doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.308825
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An evolutionarily conserved role for polydom/svep1 during lymphatic vessel formation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Karpanen, T., Padberg, Y., van de Pavert, SA., Dierkes, C., Morooka, N., Peterson-Maduro, J., van de Hoek, G., Adrian, M., Mochizuki, N., Sekiguchi, K., Kiefer, F., Schulte, D., and Schulte-Merker, S.
  • 雑誌名: Circ. Res. 巻: 120 ページ: 1263-1275
  • DOI: doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.308813.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] β1 integrin signaling promotes neuronal migration along vascular scaffolds in the post-stroke brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujioka, T., Kaneko, N., Ajioka, I., Nakaguchi, K., Omata, T., Ohba, H., Fassler, R., Garcia-Verdugo, JM., Sekiguchi, K., Matsukawa, N., and Sawamoto, K.
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 16 ページ: 195-203
  • DOI: doi: 10.1016/j.ebiom.2017.01.005.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Laminin-guided highly efficient endothelial commitment from human pluripotent stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohta, R., Niwa, A., Taniguchi, Y., Suzuki, N. M., Toga, J., Yagi, E., Saiki, N., Nishinaka-Arai, Y., Okada, C., Watanabe, A., Nakahara, T., Sekiguchi, K., and Saito, M. K.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 35680
  • DOI: doi: 10.1038/srep35680.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Crystal structure of the integrin-binding fragment of laminin-511. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takizawa, M., Arimori, T., Kitago, Y., Taniguchi, Y., Takagi, J., and Sekiguchi, K.
  • 学会等名: American Society for Matrix Biology Biennial Meeting 2016
  • 発表場所: Florida (U.S.A.)
  • 年月日: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Polydom is an extracellular matrix protein essential for lymphatic vessel remodeling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morooka, M., Futaki, S., Totani, Y., Sato-Nishiuchi, R., Nakano, I., and Sekiguchi, K.
  • 学会等名: American Society for Matrix Biology Biennial Meeting 2016
  • 発表場所: Florida (U.S.A.)
  • 年月日: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Probing the acidic residue within the integrin binding site of laminin-511 that directly interacts with the metal ion-dependent adhesion site of integrin β1 by comprehensive site-directed mutagenesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, Y., Li, S., Yamashita, E., Takizawa, M., Oonishi, E., Toga, J., E Yagi, E., and Sekiguchi, K.
  • 学会等名: American Society for Matrix Biology Biennial Meeting 2016
  • 発表場所: Florida (U.S.A.)
  • 年月日: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • 国際学会
• [備考] 大阪大学蛋白質研究所マトリクソーム科学（ニッピ）寄附研究部門
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/matrixome/