Is the leucine rich protein derived from enamel matrices concerned with osteoclastogenesis ?

• Project/Area Number: 15K11032
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Morphological basic dentistry
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: Hatakeyama Yuji 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (40302161)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: アメロジェニン / 破骨細胞 / 歯根膜 / エナメル質基質 / 歯根膜線維芽細胞 / ライソゾーム

Outline of Final Research Achievements

Amelogenin is one of proteins of enamel matrices and may play a key role in the maintenance of periodontal tissues. It has been still unknown the mechanism of suppressing osteoclastgenesis with amelogenin. Our study shows that chemical synthesized LRAP, one of amelogenin splicing isoforms suppressed the osteoblast cell proliferation but there is no difference between the control and the presence of LAMP-1 antibody. LRPA have no apparent effect on osteclastgenesis but the expression of Grp78, one of amelogenin binding protein, was increased in periodontal ligament cell during periodontal tissues development.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでアメロジェニンの破骨細胞分化について詳細な機序を明らかにした知見は少ない。本研究はアメロジェニンのスプライシングアイソフォームの一つであるLRAPを化学合成により作成し、破骨細胞分化に与える影響について検討した。その結果、化学合成LRAPは直接破骨細胞分化に影響を与えないが、骨芽細胞の細胞動態に影響を与えたことは、LRAPの破骨細胞分化制御は骨芽細胞経由であるとともにLAMP-1が関与する可能性を新たに示唆した。さらに、歯周組織分化とともにGrp78の歯根膜細胞における発現上昇は、歯周組織におけるGrp78発現はLRAPによる破骨細胞分化制御に関与する可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Immunohistochemical study of amelogenin binding proteins in an amelogenin point mutation mouse. (2019)
  • Author(s): Otawa-Kamogashira N, Matsuda Y, Takezaki M, Hatakeyama Y, Tamaoki S, Ishikawa H
  • Journal Title: Int. J. Morphol. Volume: 37(2) Pages: 522-532
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Immunohistochemical study of amelogenin binding proteins in an amelogenin point mutation mouse (2019)
  • Author(s): Otawa-Kamogashira N, Matsuda Y, Takezaki M, Hatakeyama Y, Tamaoki S, Ishikawa H
  • Journal Title: Int. J. Morphol. Volume: 37(2) Pages: 522-532
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Induction of bone repair in rat calvarial defects using a combination of hydroxyapatite with phosphatidylserine liposomes (2019)
  • Author(s): Hatakeyama J, Anan H, Hatakeyama Y, Matsumoto N, Takayama F, Wu Z, Matsuzaki E, Minakami M, Izumi T, Nakanishi H
  • Journal Title: Journal of Oral Science Volume: 61 Issue: 1 Pages: 111-118
  • DOI: 10.2334/josnusd.17-0488
  • NAID: 130007626633
  • ISSN: 1343-4934, 1880-4926
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of chemically synthesized Leucine-Rich Amelogenin Peptide (csLRAP) on chondrogenic and osteogenic cells (2017)
  • Author(s): Matsuda Y, Hatakeyama Y, Nakashima K, Kamogashira N, Hatakeyama J, Tamaoki S, Sawa Y, Ishikawa H
  • Journal Title: Journal of Hard Tissue Biology Volume: 26(1) Pages: 51-60
  • NAID: 130005188392
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Distinct Role of Transforming Growth Factor-Beta 1 and Fibroblast Growth Factors in Human Amelobastoma Epithelial Cell Proliferation (2017)
  • Author(s): Matsuda Y, Kamogashira N, Hatakeyama Y, Mikami T, Nakashima K, Hatakeyama J, Tamaoki S, Sawa Y, Ishikawa H
  • Journal Title: Biochemistry and Molecular Biology Volume: 2(1) Issue: 1 Pages: 1-5
  • DOI: 10.11648/j.bmb.20170201.11
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] LAMP1は化学合成されたロイシンリッチアメロジェニンペプチドの骨芽細胞分化に関与する。 (2017)
  • Author(s): 松田裕子、畠山雄次、中島一記、鴨頭奈央子、畠山純子、玉置幸雄、沢禎彦、石川博之
  • Organizer: 第16回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市（仙台国際センター）
  • Year and Date: 2017-03-07
• [Presentation] 化学合成ロイシンリッチアメロジェニンペプチドの 骨芽細胞および軟骨細胞動態に与える影響 (2017)
  • Author(s): 松田裕子、鴨頭奈央子、畠山雄次、沢禎彦、玉置幸雄、石川博之
  • Organizer: 第76回日本矯正歯科学会学術大会
• [Presentation] アメロゲニン変異マウスのエナメル芽細胞分化過程におけるLAMP-1局在の組織学的検討 (2017)
  • Author(s): 鴨頭奈央子、松田裕子、畠山雄次、石川博之
  • Organizer: 第44回福岡歯科大学総会
• [Presentation] 機械刺激センサーTRPV4を介する象牙芽細胞様細胞（KN-3）における石灰化機構の解明 (2017)
  • Author(s): 畠山純子、畠山雄次、松本典祥、水上正彦、松崎英津子、泉利雄、鷲尾絢子、諸冨孝彦、北村知昭、阿南壽
  • Organizer: 第147回日本歯科保存学会秋季学術大会
• [Presentation] 歯周組織形成過程における Lysosome-associated membrane proteins (LAMPs)の免疫組織学的局在の検討 (2016)
  • Author(s): 畠山雄次、畠山純子、岡暁子、稲井哲一朗、沢禎彦
  • Organizer: 第23回日本歯科医学総会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市（国際会議場）
  • Year and Date: 2016-10-21
• [Presentation] Wheat Germ Agglutinin(WGA)によるヒト歯根膜線維芽細胞由来オキシタラン線維の検出の検討 (2016)
  • Author(s): 鴨頭奈央子、藤田隆寛、中島一記、松田裕子、畠山純子、畠山雄次、沢禎彦、石川博之
  • Organizer: 第58回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市（札幌コンベンションセンター）
  • Year and Date: 2016-08-24
• [Presentation] ペプチド固相合成法(F-moc 法)により作製された LRAP の軟骨および骨形成に与える影響 (2015)
  • Author(s): 松田裕子、畠山雄次、中島 一記、鴨頭奈央子、畠山 純子、沢 禎彦、石川 博之
  • Organizer: 第57回歯科基礎医学会
  • Place of Presentation: 新潟県新潟市
  • Year and Date: 2015-09-12