The role of orphan G-protein coupled receptor Gpr115 during tooth development
| Project/Area Number |
20K18747
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
千葉 雄太 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10821986)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 歯の発生 / Gタンパク質共役型受容体 / 歯の石灰化 / エナメル質 / 細胞外環境 / 細胞外pH / エナメル芽細胞 / 石灰化機構 / pH制御機構 / 外胚葉性器官 / 象牙芽細胞 / 石灰化 |
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| Outline of Research at the Start |
近年の歯の再生技術の進歩により人工歯胚を構成し、石灰化させることが可能となってきたが、人工歯胚作成の効率化が当面の課題である。当研究室では今までに機能の報告が全くない、いわゆるオーファン受容体であるGpr115が歯胚に高発現であり、エナメル質及び象牙質の石灰化に関与することを発見した。
本研究では、Gpr115の歯の発生における機能解析を行うことにより、歯の石灰化に関わる今までに明らかとなっていなかった新規機序の発見、およびGpr115を活性化させるリガンドの探索を行い、歯の石灰化促進法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯の発生は、組織特異的な遺伝子群が発生段階に応じて制御されることで進行していく。我々は歯の発生に関わる新規の分子機構を解明するため、歯胚に高発現であり、かつ機能が不明である遺伝子の同定と機能解析を進めている。本研究では、今までに機能やリガンドが明らかとなっていない、いわゆるオーファン受容体であるGタンパク質共役型受容体(GPCR)Gpr115の歯の発生過程における機能解析を当初の目的とした。
Gpr115欠損マウスでは低成熟型エナメル質形成不全が認められたことより、Gpr115は歯の石灰化に重要な分子であることが明らかとなったが、その一方で、このマウスに認められたエナメル質の欠損は軽微であった。このことから、類似の機能を有する分子がGpr115の機能を補償しているという仮説を立て、令和４年度ではGpr115と同じGPCRのグループに属するGpr111の歯の発生過程における機能解析を行なった。
Gpr111は進化学的にGpr115より派生した重複遺伝子であり、Gpr115と同様に成熟期のエナメル芽細胞に高発現であった。Gpr111欠損マウスを作成し、歯の表現型を解析した結果、低成熟型エナメル質形成不全を示すことが明らかとなった。このことから、Gpr111はエナメル質の石灰化に重要な遺伝子であることが示唆された。
本研究で得られた知見により、エナメル質石灰化を制御する新規の分子機構が明らかとなった。これまでGpr115の機能は不明であったため、本知見はGpr115の脱オーファン化の第一歩となるとともに、歯に特異的な発現を示すGpr115を標的とした、エナメル質石灰化を制御する試薬創出につながる発見となった。
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Report
(3 results)
Research Products
(34 results)
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[Journal Article] The tooth-specific basic-helix-loop-helix factor AmeloD promotes differentiation of ameloblasts2022
Author(s)
Jia L, Chiba Y, Saito K, Yoshizaki K, Tian T, Han X, Mizuta K, Chiba M, Wang X, Al Thamin S, Yamada A, Fukumoto S.
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Journal Title
Journal of cellular physiology
Volume: 237(2)
Issue: 2
Pages: 1597-1606
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Connexin 43-mediated gap junction communication regulates ameloblast differentiation via ERK1/2 phosphorylation2021
Author(s)
Yamada A, Yoshizaki K, Ishikawa M, Saito K, Chiba Y, Fukumoto E, Hoshikawa S, Chiba M, Nakamura T, Iwamoto T, Fukumoto S.
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Journal Title
Frontiers in Physiology
Volume: 12
Pages: 748574-748574
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Single-Cell RNA-Sequencing From Mouse Incisor Reveals Dental Epithelial Cell-Type Specific Genes2020
Author(s)
Chiba Y, Saito K, Martin D, Boger ET, Rhodes C, Yoshizaki K, Nakamura T, Yamada A, Morell RJ, Yamada Y, Fukumoto S.
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Journal Title
Front Cell Dev Biol
Volume: 8
Pages: 841-841
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sox21 Regulates Anapc10 Expression and Determines the Fate of Ectodermal Organ2020
Author(s)
Saito K, Michon F, Yamada A, Inuzuka H, Yamaguchi S, Fukumoto E, Yoshizaki K, Nakamura T, Arakaki M, Chiba Y, Ishikawa M, Okano H, Thesleff I, Fukumoto S.
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Journal Title
iScience
Volume: 23
Issue: 7
Pages: 101329-101329
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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