17型コラーゲンectodomain sheddingの生理的機能の解明

• Project/Area Number: 19044001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 清水 宏 Hokkaido University, 大学院・医学研究科, 教授 (00146672)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芝木 晃彦 北海道大学, 病院, 講師 (40291231) ; 阿部 理一郎 北海道大学, 病院, 講師 (60344511) ; 西江 渉 北海道大学, 大学院・医学研究科, 非常勤講師 (20443955)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000); Fiscal Year 2008: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2007: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
• Keywords: 免疫学 / 応用動物 / 生体機能利用 / 細胞・組織 / バイオテクノロジー

Research Abstract

本研究の目的は、皮膚表皮基底細胞の細胞膜構成分子の一つである17型コラーゲン(COL17)における、タンパク質分解"ectodomain shedding"の生理機能と分解制御の詳細な機構を明らかにすることである。COL17のタンパク質分解"ectodomain shedding"は、表皮と真皮の接着に最も重要な働きを持ち、表皮細胞の正常な分化(角化)および創傷治癒の際の表皮細胞の遊走に重要と考えられているが、その詳細は未だ不明な点が多い。本研究では、申請者らが最近開発した新しい方法(Nishie W. et al. Humanization of autoantigen. Nature Medicine 12 ; 2007, 378-383)を応用し、表皮基底細胞においてCOL17のタンパク質分解"ectodomain shedding"が不可能なマウスを作製し、COL17のectodomain sheddingが果たす直接的な生理機能解析を行う。H20年度では、cleaving enzyme認識部位を除いたヒト17型コラーゲンを発現する、"ectodomain shedding"が不可能なマウスを作製し、解析を行った。詳細なタンパクレベルでの解析の結果、cleaving enzyme認識部位を除いたタンパクの発現レベルが非常に低いことが判明したため、タンパク発現量が十分にあり、且つ"ectodomain shedding"が不可能となる新しいコンストラクトを新たに作成した。In vitroでの検討の結果、新しいコンストラクトは従来のものに較べタンパク発現量が極めて高いことが確認出来、この新しいcleaving enzyme認識部位を除いたヒト17型コラーゲン遺伝子c DNAを受精卵核内ヘインジェクションしトランスジェニックマウスを作成した。今後、COL17ノックアウトマウスと交配を重ね、表皮基底細胞においてCOL17のタンパク質分解、ectodomain sheddingの生体における生理機能解明を引き続き行っていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Type XVII collagen is a key player in tooth enamel formation (2009)
  • Author(s): Asaka T, et.al.
  • Journal Title: Am J Pathol 174 Pages: 91-100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mesenchymal stem cells are recruited into wounded skin and contribute to wound repair by trasndifferentiation into multiple skin cell type (2008)
  • Author(s): Sasaki M, et.al.
  • Journal Title: J Immunol 180 Pages: 2581-2587
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interleukin-1 beta and macrophage migration inhibitory factor (MIF) in dermal fibroblasts meditate UVA-induced matrix metalloproteinase-1 expression. (2008)
  • Author(s): Honda A, et. al.
  • Journal Title: J Dermatol Sci 49 Pages: 63-72
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Possible involvement of exon 31 alternative splicing in phenotype and severity of epidermolysis bullosa caused by mutations in PLEC1. (2007)
  • Author(s): Sawamura D, et. al.
  • Journal Title: J Invest Dermatol 127 Pages: 1537-1540
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel ABCA12 mutations identified in two cases of non-bullous congenital ichthyosiform erythroderma associated with multiple skin malignant neoplasia. (2007)
  • Author(s): Natsuga K, et. al.
  • Journal Title: J Invest Dermatol 127 Pages: 2669-2673
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Collagen XVII participates in keratinocyte adhesion to collagen IV, and in p38MAPK-dependent migration and cell signaling
  • Author(s): Qiao H, et.al.
  • Journal Title: J Invest Dermatol (In press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Humanization of autoantigen (2008)
  • Author(s): Shimizu H
  • Organizer: The 14th Chinese annual congress of dermatology
  • Place of Presentation: Shanghai, China, Nanjing International exhibition center
  • Year and Date: 2008-06-13
• [Presentation] Workshop "Epidermolysis bullosa" Cancer and wound healing. (2007)
  • Author(s): Shimizu H
  • Organizer: The 21st World Congress of Dermatology
  • Place of Presentation: La Rural Convention Center, Buenos Aires
  • Year and Date: 2007-10-02