細胞接着因子VE-Cadherin・PECAM-1による血管新生制御機構の解析

细胞粘附因子VE-Cadherin和PECAM-1调控血管生成机制分析

• 批准号: 15770130
• 负责人: 福原 茂朋
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770130/
• 关键词: 細胞間接着因子; VE-cadherin; 血管新生; Ferチロキシンキナーゼ; angiopoietin-1; Ferチロシンキナーゼ

血管内皮細胞に特異的に発現する接着因子VE-cadherin(Vascular Endothelial-Cadherin)およびPECAM-1は、細胞間接着を制御することにより血管形成さらには血管機能の維持に重要な役割を果たしている。最近の研究からこれら分子は単に細胞接着を制御するだけでなくシグナル伝達分子としても機能すること、さらにはこれら分子の接着活性は細胞内外のシグナルによって厳密に制御されていることが分かってきた。しかしそのメカニズムについては不明であった。本年度は主にVE-cadherinの接着活性を制御する細胞内シグナル伝達機構について解析を行い、低分子量GTP結合蛋白質Rap1の役割を明らかにしてきた。以下にその結果を示す。(1)adrenomedullinやprostacyclin(PGI2)は細胞内のサイクリックAMP(cAMP)を産生することにより血管のバリヤー機能を亢進することが知られている。そこで、そのメカニズムについて解析を行った結果、cAMPはRap1特異的グアニンヌクレオチド交換因子Epacを介してRap1を活性化することが分かった。また、このRap1の活性化がVE-cadherinの接着活性を増強することにより血管内皮の細胞間接着を強め、その結果として血管のバリヤー機能が亢進することを明らかにした。(Fukuhara et al.,MCB 2005)(2)Angiopoietin-1(Ang1)は血管発生に必須な血管新生因子である。また、Ang1はin vivoで炎症反応、vascular endothelial growth factorなどによるplasma leakageを抑制することが知られている。そこで、この分子メカニズムについて解析を行った結果、Ang1はcAMPと同様に血管内皮細胞においてRap1を活性化しVE-cadherin依存的な細胞間接着を増強、それによって血管透過性を抑制していることが分かった。また、その分子メカニズムとしてアダプター分子であるCrkがAng1受容体であるTie2の下流で活性化されRap1の活性化を制御していることを明らかにした。また、Ang1はErkやAktを介して細胞の生存にも寄与しているが、この経路にはCrkは関与していないことが分かった。(投稿準備中)

在血管内皮细胞中特别表达的粘附因子VE-钙粘蛋白（血管内皮 - 钙粘蛋白）和PECAM-1通过控制细胞细胞粘附在维持血管形成和血管功能中起着重要作用。最近的研究表明，这些分子不仅控制细胞粘附，而且还起着信号分子的作用，并且这些分子的粘附活性严格由电池内外的信号控制。但是，该机制尚不清楚。今年，我们主要分析了调节VE-钙粘蛋白粘附活性的细胞内信号传导机制，揭示了低分子量GTP结合蛋白RAP1的作用。结果如下所示。 （1）已知肾上腺果蛋白和前列环蛋白（PGI2）通过产生细胞内循环AMP（CAMP）来增强血管中的屏障功能。因此，对该机制的分析表明，CAMP通过RAP1特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子EPAC激活RAP1。还表明，RAP1的激活增强了VE-钙粘蛋白的粘附活性，从而增强了血管内皮细胞内皮的细胞间粘附，从而增加了血管的屏障功能。 （Fukuhara等人，MCB 2005）（2）血管生成素-1（Ang1）是血管发育必不可少的血管生成因子。众所周知，ANG1在体内通过炎症反应和血管内皮生长因子抑制血浆泄漏。因此，我们分析了这种分子机制，发现ANG1在血管内皮细胞中激活RAP1，类似于cAMP，并增强了依赖VE-cadherin的细胞间粘附，从而抑制了血管通透性。还揭示了该方法的分子机制是，将Ang1受体TIE2下游激活的衔接子CRK被激活，并调节RAP1的激活。此外，ANG1还通过ERK和AKT有助于细胞存活，但CRK不参与此途径。 （准备后）

项目成果

Cyclic AMP potenciates VE-cadherin-mediated cell-cell contact to enhance endothelial barrier function through an Epac-Rap1 signaling pathway.

环 AMP 增强 VE-钙粘蛋白介导的细胞间接触，通过 Epac-Rap1 信号通路增强内皮屏障功能。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Mol.Cell.Biol. 25
• 作者: S.Fukuhara.et al.

A novel dynamin-associating molecule, forming-binding protein 17, induces tubular membrane invaginations and participates in endocytosis.

一种新的动力相关分子，形成结合蛋白 17，诱导肾小管膜内陷并参与内吞作用。

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Biol.Chem. 279
• 作者: Y.Kamioka;et al.
• 通讯作者: et al.

Akt-dependent phosphorylation negatively regulates the transcriptional activity of dHAND by inhibiting the DNA binding activity.

Akt 依赖性磷酸化通过抑制 DNA 结合活性来负向调节 dHAND 的转录活性。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Eur.J.Biochem. 271
• 作者: M.Murakami;et al.
• 通讯作者: et al.

Local activation of Rap1 contributes to directional vascular endothelial cell migration accompanied with extension of microtubules on which RapL, a Rap1-associating molecule, localizes.

Rap1 的局部激活有助于定向血管内皮细胞迁移，并伴有 RapL（一种 Rap1 相关分子）定位的微管延伸。

• 期刊: J.Biol.Chem. (In press)
• 作者: H.Fuiita;et al.
• 通讯作者: et al.

Endo et al.: "Selective inhibition of vascular endothelial growth factor receptor-2 (VEGFR-2) identifies a central role for VEGFR-2 in human aortic endothelial cell responses to VEGF"J Recept Signal Transduct Res.. 23・2-3. 239-254 (2003)

Endo 等人：“血管内皮生长因子受体 2 (VEGFR-2) 的选择性抑制确定了 VEGFR-2 在人主动脉内皮细胞对 VEGF 反应中的核心作用”J Recept Signal Transduct Res.. 23・2-3 239-254（2003）