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破骨細胞における新規小胞輸送遺伝子群の同定とその機能

Research Project

Project/Area Number 13J10718
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional basic dentistry
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

菅原 めぐみ  長崎大学, 医歯薬学総合研究科歯学系, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords破骨細胞 / Rab27A / 多核化 / lysosome / 小胞輸送 / リソソーム
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マクロファージから破骨細胞への分化過程において、mRNAレベルが発現上昇する遺伝子の1つとしてRab27Aを同定し、破骨細胞におけるLROs形成とその他の機能に関する解析を行った。DNAマイクロアレー解析を行い、破骨細胞分化過程で発現レベルが上昇する遺伝子としてRab27A遺伝子を同定した。RANKL刺激して破骨細胞分化を誘導すると、Rab27AをノックダウンしたRAW-D細胞ではコントロールに比べ、細胞の多核化と巨大化を示した。同様に、Rab27A遺伝子変異を持つAshenマウス由来のマクロファージを培養すると、多核化と巨大化が観察された。破骨細胞のマーカー遺伝子の発現レベルを比較すると、野生型に比べてAshen破骨細胞では種々のそれが有意に上昇していた。Ashen破骨細胞が多核化と巨大化される分子メカニズムとして、同細胞では受容体の輸送異常とその下流シグナルの増強が観察された。Ashen破骨細胞では、M-CSFとRANKL刺激に対して、Erk、p38、Aktのリン酸化レベルが上昇した。さらに、FACS解析により、M-CSFの受容体であるc-fmsの細胞膜の発現レベルがAshen破骨細胞では高くなることが分かった。またRANKLの受容体であるRANKは受容体のダウンレギュレーションが異常になっており、細胞内に長く留まっていた。Ashen破骨細胞では、細胞内で形成されるLROsの輸送が異常になっていた。野生型とAshen破骨細胞を比較すると、Ashen破骨細胞では、骨吸収に重要なactin ringの形成が異常になっており、リソソームタンパク質であるLAMP2、あるいはカテプシンKの局在が異常になっていた。またashen破骨細胞では、種々のリソソームタンパク質の量が異常になっていることや、骨吸収能が有意に低下していることが分かった。
Shimada-Sugawara M et al.scientific reports,2015.in press.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Rab27A Regulates Transport of Cell Surface Receptors Modulating Multinucleation and Lysosome Related Organellas in osteoclasts2015

    • Author(s)
      Megumi Shimada-Sugawara,Eiko Sakai,Kuniaki Okamoto,Mitsunori Fukuda,Tetsuro Izumi,Noriaki Yoshida,Takayuki Tsukuba
    • Journal Title

      SCIENTIFIC REPORTS

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 9620-9620

    • DOI

      10.1038/srep09620

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Rab27Aは破骨細胞の多核化とリソソーム機能を制御する2014

    • Author(s)
      菅原めぐみ、坂井詠子、福間裕、西下一久、岡元邦彰、福田光則、泉哲郎、吉田教明、筑波隆幸
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 破骨細胞の多核化とリソソーム機能を制御するRabタンパク質の同定2014

    • Author(s)
      菅原めぐみ、坂井詠子、福間裕、西下一久、岡元邦彰、吉田教明、筑波隆幸
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会大会・総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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