Regulatory mechanism of bone development mediated by channel kinase TRPM7
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19H03822
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57010:Oral biological science-related
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
Okabe Koji 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (80224046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
進 正史 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (70549261)
鍛治屋 浩 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (80177378)
岡本 富士雄 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (60153938)
溝口 利英 東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (90329475)
松下 正之 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30273965)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
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| Keywords | TRPM7 / 骨格形成 / ミネラル輸送 / キナーゼ活性 / 骨髄間葉系細胞 / 髄間葉系細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は骨形成や骨リモデリング機構におけるTRPM7のイオンチャネル機能とキナーゼ機能の役割を解明することである。このために、2019年度には骨髄間葉系細胞や骨芽細胞に特異的なTRPM7コンデョショナル欠損マウスやTRPM7キナーゼ変異マウスを用いてin vivo表現型の解析、及びこれらから採集した骨髄間葉系細胞の分化増殖能及び石灰化機能のin vitro解析を行う。2020年度以降には、前述の細胞を用いてTRPM7を介するミネラル透過性イオン電流とミネラル輸送能の解析を行うと共に、共役シグナルのin vitro解析やTRPM7αキナーゼの標的リン酸化基質分子の同定を行う予定である。
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| Outline of Final Research Achievements |
Channel kinase TRPM7 is a unique bi-functional cation channel containing a protein kinase domain and highly expressed in teeth. Using mesenchymal cell specific TRPM7 conditional knock out (Prx1/cKO) mice and TRPM7 kinase mutant (KR) mice, the function of mineral transport and kinase activity of TRPM7 in bone formation was investigated. TRPM7 expression was mainly observed in growth plate cartilage and trabecular bone. Prx1/cKO mice showed shortened bones and impaired trabecular bone formation, and suppression of the growth plate area due to impaired differentiation of hypertrophic chondrocyte. Moreover, bone resorption markers and RANKL expression tended to be upregulated. No phenotype was observed in KR mice, indicating less involvement in the kinase activity. These findings suggest that TRPM7 is critical as a cation channel rather than as a kinase in bone development via the regulation of both chondrogenesis and osteoclastogenesis.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
骨の発達や形成を担うミネラル輸送の分子同定や石灰化機構に関しては多くが不明であり解明すべき必須課題である。本研究の学術的意義は、ミネラル輸送とキナーゼ活性を有するTRPM7に注目し、骨髄間葉系細胞に特異的な遺伝子改変マウスを用いて、骨格形成におけるミネラル輸送分子のシグナル伝達機構や機能との関係、特にin vivo実験系における骨格形成への直接的な機能について取組む点である。これらの取組は、骨格形成異常の病態の理解や骨組織の再生研究へ新しい戦略を提供し、社会的な貢献にもつながると考えられる。
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Report
(4 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] CTLA4-Ig directly inhibits osteoclastogenesis by interfering with intracellular calcium oscillations in bone marrow macrophages.2019
Author(s)
Okada H, Kajiya H, Omata Y, Matsumoto T, Sato Y, Kobayashi T, Nakamura S, Kaneko Y, Nakamura S, Koyama T, Sudo S, Shin M, Okamoto F, Watanabe H, Tachibana N, Hirose J, Saito T, Takai T, Matsumoto M, Nakamura M, Okabe K, Miyamoto T, Tanaka S.
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Journal Title
J Bone Miner Res
Volume: 34
Issue: 9
Pages: 1744-1752
DOI
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Peer Reviewed
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