AMPキナーゼ（AMPK）活性化による抗動脈硬化効果、抗癌効果の機序解明

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26461108
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 塚本 蔵 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80589151)
• 研究分担者: 朝野 仁裕 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60527670)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: AMPキナーゼ / Pdlim5 / 細胞遊走

研究実績の概要

AMPK賦活化と細胞遊走の関係について研究を行っている。今回、Pdlim5がAMPKの新規基質であり、AMPKによってPdlim5のSer177がリン酸化されることを証明した。Ser177疑似リン酸化Pdlim5 (S177D-Pdlim5)を発現させた血管平滑筋細胞は、AMPK賦活剤非投与下でもラメリポディアの形成異常を認め、細胞遊走が阻害されていた。さらに、FRETバイオセンサーを利用してを用いて、S177D-Pdlim5発現細胞では遊走細胞のleading edgeにおけるRac1活性が低下し、ラメリポディアにおける樹状アクチン重合に重要なArp2/3複合体がleading edgeから細胞質へと局在変化されることを発見した。
さらには、野生型Pdlim5に結合している複数のRac1特異的RhoGEFsが、S177D-Pdlim5には結合しなくなることを証明した。すなわち、リン酸化されたPdlim5はRac1特異的RhoGEFとの結合が阻害され、Rac1活性の低下とleading edgeからのArp2/3複合体の消失を誘導し、ラメリポディアにおける樹状アクチン重合が阻害されると考えられた。

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

AMPK賦活化による細胞遊走阻害の機序解明に迫ることができた。

今後の研究の推進方策

これまでの検討で、AMPK阻害では細胞極性の障害により細胞遊走方向が不安定となり細胞が迷走するような状態となるが、AMPK活性化ではラメディポディア構造が消失し過度のストレス線維が形成されることで細胞遊走が停止する状態が考えられる。
今後は、AMPK活性レベルによる細胞遊走スピードと遊走細胞のdirectionalityに及ぼす影響を中心に検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

リコンビナント蛋白質の精製に使用する生化学関連試薬をストック分で使用したため、余剰金が発生した。

次年度使用額の使用計画

ストックは無くなったので、予定通り必要な生化学関連試薬の購入に使用する予定。

研究成果

• [雑誌論文] Augmented AMPK activity inhibits cell migration by phosphorylating the novel substrate Pdlim5 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yan Y, Tsukamoto O, Nakano A, Kato H, Kioka H, Ito N, Higo S, Yamazaki S, Shintani Y, Matsuoka K, Liao Y, Asanuma H, Asakura M, Takafuji K, Minamino T, Asano Y, Kitakaze M, Takashima S
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 ページ: 6137
  • DOI: 10.1038/ncomms7137
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Higd1a is a positive regulator of cytochrome c oxidase. (2015)
  • 著者名/発表者名: .Hayashi T, Asano Y, Shintani Y, Aoyama H, Kioka H, Tsukamoto O, Hikita M, Shinzawa-Itoh K, Takafuji K, Higo S, Kato H, Yamazaki S, Matsuoka K, Nakano A, Asanuma H, Asakura M, Minamino T, Goto Y, Ogura T, Kitakaze M, Komuro I, Sakata Y, Tsukihara T, Yoshikawa S, Takashima S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 112 ページ: 1553
  • DOI: 10.1073/pnas.1419767112.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different Implications of Functional Tricuspid Regurgitation Between Heart Failure (HF) With Reduced Ejection Fraction (EF) and HF With Preserved EF. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto O, Kitakaze M
  • 雑誌名: Circ J 巻: 79 ページ: 1448-1449
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-15-0560.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent Progress and Next Challenges in the Treatment of Symptomatic Heart Failure in Japan. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto O, Kitakaze M
  • 雑誌名: Circ J 巻: 79 ページ: 2322-2323
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-15-1014.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeting lysosomal Ca2+ to reduce reperfusion injury. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto O, Asanuma H, Kitakaze M.
  • 雑誌名: Cardiovasc Res 巻: 108 ページ: 321-323
  • DOI: 10.1093/cvr/cvv242.
  • 査読あり