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Molecular analysis of the mitochondrial proteins as a potential therapeutic target for the treatment of osteoarthritis

Research Project

Project/Area Number 16K01924
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Biomolecular chemistry
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Shimohata Nobuyuki  立命館大学, 生命科学部, 講師 (30419709)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords骨軟骨 / 微小人工骨 / 再生治療 / ミトコンドリア / 軟骨分化 / 変形性関節症 / 低分子化合物 / MAPキナーゼ / 骨分化 / 骨軟骨分化 / ケミカルバイオロジー / プロテオミクス / 分化
Outline of Final Research Achievements

Osteoarthritis (OA) is marked by loss of hyaline in the articular cartilage through stress-related injury, inflammation, or a genetic defect. However, the exact pathogenesis of OA is still not elucidated. Additionally, generally OA treatments provide only symptomatic relief. We found that TD-198946 (TD) strongly induced chondrogenic differentiation of progenitors without chondrocyte hypertorophy, which is also observed in OA. We previously identified M1 and M2, the mitochondrial proteins, as the candidates of TD target. In this research, we found that TD treatment facilitated the expression and cellular amount of M1, suggesting that the M1 expression was induced, along with the chondrogenic differentiation. We also discovered that TD promoted MAPK phosphorylation and M1 suppressed MAPK phosphorylation while M2 accelerated it. Finally, we improved the synthetic bone filler with regard to the efficient release of chondro-osoteogenic inducers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

変形性膝関節症の治療に関しては現在まで対症療法のみであり、我々がTDを利用することで実現を目指しているような、本質的な治療法 (関節軟骨の変性予防や修復・再生) は存在していなかった。また、これらのミトコンドリアタンパク質と変形性関節症治療を結びつけた研究は今までに無く、二重三重の意味で独創的だと考えている。
変形性膝関節症は高齢者の生活の質を低下させるロコモティブシンドロームの中でも最も重大な運動器変性疾患であり、画期的な原因治療薬の開発に繋げることができれば、痛みに苦しむ世界中の患者にとって大きな利益となるのは勿論のこと、国内の医療・製薬業界への波及効果も計り知れないと考えている。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (8 results)

  • [Presentation] 軟骨分化を促進するTD-198946の分化制御機構の解析2018

    • Author(s)
      渡邊優雅子、五十嵐遼、矢野文子、鄭雄一、早野俊哉、下畑宣行
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] セラミド類似ポリマーによる抗炎症効果の解析2018

    • Author(s)
      内川紗織、山谷美沙希、下畑宣行
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨軟骨分化促進効果を有する低分子化合物の効果解析2018

    • Author(s)
      下畑宣行、渡邊優雅子、倉田蓮太朗、五十嵐遼
    • Organizer
      第91回日本生化学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 軟骨細胞の分化過程におけるミトコンドリアタンパク質の機能解析2017

    • Author(s)
      邊優雅子、五十嵐遼、矢野文子、鄭雄一、早野俊哉、下畑宣行
    • Organizer
      2017度生命科学系合同年次大会 (ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨再生を誘導する新規DMOAD候補の分子機序の解析2017

    • Author(s)
      渡邊優雅子、久保薗祐美、矢野文子、鄭雄一、早野俊哉、下畑宣行
    • Organizer
      第64回日本生化学会近畿支部例会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] TD-198946の軟骨分化促進効果に関連した網羅的相互作用タンパク質解析2016

    • Author(s)
      五十嵐遼、鈴木優衣、田中悠稀、久保薗祐美、下畑宣行、矢野文子、鄭雄一、早野俊哉
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 (神奈川県, 横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 変形性関節症治療薬候補TD-198946の有する軟骨分化促進効果の解析2016

    • Author(s)
      下畑宣行、五十嵐遼、阿部俊之、矢野文子、鄭雄一、早野俊哉
    • Organizer
      第89回日本生化学大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター (宮城県, 仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-27
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 骨軟骨疾患の新たな治療戦略 ~TD-198946の分子機序の解析~2016

    • Author(s)
      下畑宣行
    • Organizer
      第4回 生命医科学コロキウム
    • Place of Presentation
      立命館大学 (滋賀県, 草津市)
    • Year and Date
      2016-06-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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