破骨細胞融合時の自他認識機構

• Project/Area Number: 19659387
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 滝戸 次郎 Keio University, 医学部, 助教 (00197237)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 細胞融合 / 細胞間認識 / 破骨細胞 / アクチン

Research Abstract

前年度までに、破骨細胞融合時に出現する新規アクチン巨大構造体の構成タンパク質を明らかにしたので、本年度は、その生成機構および機能の解明を進めた。アクチン巨大構造体には、Nonmuscle myosin IIAが含まれていたので、RAW264.7細胞へ同分子のsiRNAを導入し、その後RANKLで刺激し破骨細胞分化を誘導する系でその機能を検討した。Myosinは、アクチンとの相互作用により張力を発生することが知られているので、融合時に大きな張力の必要性が求められていると仮定した。しかし、siRNAを導入しても融合反応は進行し正常な多核細胞が形成された。唯一の表現型の違いは、形成された多核細胞がより大きくなった点である。この結果から、融合時のアクチン構造体にmyosin IIAは局在するものの、機能的には必須の分子ではなく、その機能は分化終了後に形成されるアクチンリングを介した破骨細胞の構造維持に関与すると推測された。同様にアクチン構造体に共局在するE-cadherin, Arp2/3の機能についても、siRNAを用い検討したが、融合反応に特異的な変化は観察されなかった。一方、アクチン脱重合阻害剤Jasplakinolide添加あるいは、培養液中のカルシウム濃度を低下させると、融合反応が停止することから、RAW264.7細胞においてはアクチンの重合、脱重合サイクルは融合に必須であることは判明したが、その制御機構には未知の分子が関与すると考えられた。アクチン重合調節因子として、Rac1, Cdc42, RhoAの細胞内分布を蛍光抗体法で検討した。また、これらの因子に対する各種阻害剤を用いて融合阻害を検討したが、いずれの因子についても関与の可能性は確認されなかった。今後、アクチン繊維の構造変化に関与する新たな分子の探索が必要と考えられた。