Regulation of bone formation and osteocyte function by nuclear protein involved in sclerostin regulation
| Project/Area Number |
19K09553
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久木田 明子 佐賀大学, 医学部, 寄附講座教授 (30153266)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 骨代謝 / 骨細胞 / 転写制御因子 / 骨粗鬆症 / 骨形成 / 骨芽細胞 / 細胞骨格 / スクレロスチン / 核蛋白質 |
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| Outline of Research at the Start |
健康な骨を維持するためには、骨代謝を司る3つの主要な細胞である破骨細胞、骨芽細胞と骨細胞の機能とそのバランスが重要な役割を持っている。骨細胞は骨芽細胞が最終分化した細胞で骨全体にネットワークを形成し、スクレロスチンを介した骨形成抑制や骨吸収制御にも関わっている。核蛋白質Nupr1は骨細胞で高く発現し、骨芽細胞のオートファージーや骨芽細胞や骨細胞の機能制御に関わることが分かってきた。本研究ではNupr1によるスクレロスチンや骨細胞の機能制御及びNupr1の遺伝子欠損マウスを用いた病態モデルの解析やヒト骨疾患との関連性を解析し、新たな病態の評価系や治療法開発の研究に繋げる。
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| Outline of Final Research Achievements |
We analyzed the role of transcriptional regulator Nupr1 in osteocytes and osteoblasts. Nupr1 was highly expressed in osteocytes and osteoblasts expressing screrostin. Nupr1 overexpression promoted screrostin expression, and the expression of Wnt signaling molecules was reduced in osteoblasts derived from Nupr1 knockout mice. In addition, expression of cytoskeleton proteins, its regulatory proteins, and proteases which are thought to be involved in bone formation, was decreased in osteocytes derived from Nupr1 knockout mice. The results suggest that Nupr1 is involved in bone formation by regulating the function of osteocytes through the control of cytoskeleton organization and protease production.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超高齢化社会に伴い、骨粗鬆症などの骨・関節疾患の患者数が増加し、重大な社会問題となっている。近年、骨吸収を行う破骨細胞と骨形成を行う骨芽細胞に加えて、骨の中に最も多く存在し、神経細胞のようなネットワークを形成する骨細胞が骨代謝や骨のホメオスタシスに重要な役割を持つことが考えられている。本研究では、マウスで遺伝子を欠損すると骨形成が亢進するNupr1という転写制御因子の骨芽細胞と骨細胞での発現とNupr1による骨形成の新たな制御機構を明らかにした。本研究の結果は、骨粗鬆症や変形性関節症などの骨・関節疾患の病態の解明や新たな治療法の開発などに将来的に寄与するものと考えられる。
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Report
(4 results)
Research Products
(16 results)
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[Journal Article] LRF/OCZF overexpression promotes osteoclast survival by increasing Bcl-xl mRNA: a novel regulatory mechanism mediated by RNA binding protein SAM682022
Author(s)
Xianghe Xu, Takeo Shobuike, Makoto Shiraki, Asana Kamohara, Hirohito Hirata, Masatoshi Murayama, Daisuke Mawatari3, Masaya Ueno3, Tadatsugu Morimoto, Toshio Kukita, Masaaki Mawatari, Akiko Kukita1
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Journal Title
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Peer Reviewed
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[Journal Article] PMEPA1 and NEDD4 control proton production of osteoclasts by regulating vesicular trafficking2021
Author(s)
75.Hirata H, Xu X, Nishioka K, Matsuhisa F, Kitajima S, Kukita T, Murayama M, Urano Y, Miyamoto H, Mawatari M, Kukita A
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Journal Title
FASEB J.
Volume: 35
Issue: 2
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] IgG immune complexes with Staphylococcus aureus protein A enhance osteoclast differentiation and bone resorption by stimulating Fc receptors and TLR2.2020
Author(s)
Kamohara A, Hirata H, Xu X, Shiraki M, Yamada S, Zhang JQ, Kukita T, Toyonaga K, Hara H, Urano Y, Yamashita Y, Miyamoto H, Kukita A.
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Journal Title
Int Immunol. 2020 Feb 7;32(2):89-104.
Volume: 32
Issue: 2
Pages: 89-104
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Prostate transmembrane protein androgen induced-1 is localized to lysosome with Nedd4 in osteoclasts, and regulates bone resorption2019
Author(s)
H.Hirata, X. Xu, M. Shiraki, M. Murayama, A. Kamohara, K. Nishioka, F. Matsuhisa, S. Kitajima, Y. Urano, H. Miyamoto, T. Kukita, M. Mawatari, A. Kukita
Organizer
第42回 日本分子生物学会
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