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The mechanism of ameloblast differentiation associated with apicobasal polarity induced by topological conversion.

Research Project

Project/Area Number 20K18786
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Miyazaki Kanako  九州大学, 歯学研究院, 特別研究員(RPD) (30778840)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords歯 / 細胞間接着因子 / 細胞増殖 / 歯原性上皮細胞 / 転写因子 / 核移行シグナル / 多層化 / 極性化 / 上皮細胞 / 分化
Outline of Research at the Start

申請者はこれまでの研究で、歯をモデルとした頂底極性決定機構の解明を目的として研究を行い、極性決定に重要と思われる候補遺伝子の同定に成功した。本研究では、3次元器官培養法を応用し、申請者が樹立した歯原性上皮細胞株を用いることで、歯胚形成をin vitroで再現し、候補遺伝子による極性化決定メカニズムの同定を図る。

Outline of Final Research Achievements

Regeneration of teeth is still difficult because of their complex shape. However, clarifying the mechanism of organ-specific morphological changes would be able to bring us closer to tooth regeneration. Previous studies showed that suppression of the desmosomal protein Plakophilin 1 (PKP1) induces smaller tooth size in ex vivo culture method, and PKP1 localizes into the nucleus during the early tooth development stage. However, it remains unclear about the function in the nucleus. In this study, we showed that PKP1 translocates to the nucleus via its own N-terminal nuclear localization sequence. We also identified that PKP1 regulates c-Myc transcription via TCF/LEF, which regulating cell proliferation and tooth size.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯を含む口腔の器官再生は歯科医学の最終目的と言えるが、歯はその形状の複雑さから発生メカニズムの解明やその再生が未だ困難である。本研究によって外胚葉異形成症の原因遺伝子の1つであるPkp1が歯原性上皮細胞の分化の初期段階において核内で転写共役因子として細胞増殖に関与し、歯のサイズに関与している可能性を発見した。この成果は、歯の発生における歯原性上皮幹細胞の新たな機能解明の進展が期待される。歯の分化メカニズムの厳密な制御が可能となれば、将来的に歯の再生やエナメル質形成を可能にすると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] An ex vivo organ culture screening model revealed that low temperature conditions prevent side effects of anticancer drugs2022

    • Author(s)
      Tian Tian、Miyazaki Kanako、Chiba Yuta、Funada Keita、Yuta Tomomi、Mizuta Kanji、Fu Yao、Kawahara Jumpei、Han Xue、Ando Yuna、Funada Ami、Yamada Aya、Iwamoto Tsutomu、Nakamura Seiji、Takahashi Ichiro、Fukumoto Satoshi、Yoshizaki Keigo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 3093-3093

    • DOI

      10.1038/s41598-022-06945-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Integration of Single-Cell RNA- and CAGE-seq Reveals Tooth-Enriched Genes2021

    • Author(s)
      Chiba Y.、Yoshizaki K.、Tian T.、Miyazaki K.、Martin D.、Saito K.、Yamada A.、Fukumoto S.、Genomics and Computational Biology Core
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: - Issue: 5 Pages: 002203452110497-002203452110497

    • DOI

      10.1177/00220345211049785

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] デスモゾーム構成因子 Plakophilin 1 は核内移行シグナルを介して細胞増殖を制御する2021

    • Author(s)
      宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,傅 堯,鮒田 啓太,湯田 智美,田 甜,水田 敢士,川原 純平,福本 敏,高橋 一郎
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] GPIアンカー型タンパク質Lypd1は歯の発生において象牙芽細胞分化を制御する2021

    • Author(s)
      傅 堯,宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,田 甜,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 低温器官培養法を用いた抗癌剤シクロホスファミドによる歯胚形成阻害回避モデルの構築2021

    • Author(s)
      田 甜,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,傅堯,川原 純平,福本 敏,高橋 一郎
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 基底膜分子NephronectinはRGD領域を介してエナメル芽細胞の分化制御に関与する2021

    • Author(s)
      水田 敢士,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子,鮒田 啓太,湯田 智美,田 甜,傅 堯,川原 純平,福本 敏,高橋 一郎
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] GPIアンカー型タンパク質Lypd1は歯の発生において象牙芽細胞分化を制御する2021

    • Author(s)
      傅 堯,宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,田 甜,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗がん剤シクロホスファミドの歯胚に与える影響と副作用回避法の検索2021

    • Author(s)
      田 甜,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子,安藤 優那,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,傅 堯,川原 純平,高橋 一郎
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 基底膜分子Nephronectinは歯の発生においてRGD配列を介してエナメル芽細胞分化を制御している2021

    • Author(s)
      水田 敢士,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子, 田 甜,鮒田 啓太,湯田 智美,傅 堯,川原 純平,高橋 一郎
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 外胚葉異形成症原因遺伝子Plakophilin 1は転写共役因子として上皮形成を促進する2021

    • Author(s)
      宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,傅 堯,鮒田 啓太,湯田 智美,田 甜,水田 敢士,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯胚器官培養法を用いた温度刺激による器官形成制御法の確立2021

    • Author(s)
      湯田 智美,吉崎 恵悟,田 甜,宮崎 佳奈子,鮒田 啓太,水田 敢士,傅 堯,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A basement membrane protein Nephronectin plays important roles in tooth development2021

    • Author(s)
      Mizuta K, Yoshizaki K, Yuta T, Miyazaki K, Funada K, Tian T, Fu Y, Chiba Y, Takahashi I, Fukumoto S
    • Organizer
      A special symposium celebrating the 50th anniversary of the Protein Data Bank
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The role of basement membrane protein Nephronectin in tooth development.2021

    • Author(s)
      Mizuta K, Yoshizaki K, Miyazaki K, Funada K, Yuta T, Tian T, Fu Y, Kawahara J, Takahashi I
    • Organizer
      Kyudai Oral Bioscience & OBT Research Center 5th Joint International Symposium 2021
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cyclophosphamide, an anti-cancer drug, disrupts tooth germ development by inhibiting epithelial cell proliferation and differentiation2020

    • Author(s)
      Tian Tian, Keigo Yosizaki, Kanako Miyazaki, Keita Funada, Tomomi Yuta, Kanji Mizuta,Yao Fu,Ichiro Takahashi
    • Organizer
      第9回国際矯正歯科会議世界大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nephronectin regulates ameloblast differentiation through its RGD domain2020

    • Author(s)
      Kanji Mizuta, Keigo Yoshizaki, Kanako Miyazaki, Keita Funada, Tomomi Yuta, Tian Tian, Yao Fu, Ichiro Takahashi
    • Organizer
      第9回国際矯正歯科会議世界大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A tooth specific Lypd1 expressed in dental mesenchyme regulates odontoblast differentiation in tooth development2020

    • Author(s)
      Yao Fu, Kanako Miyazaki, Keigo Yoshizaki, Keita Funada, Tomomi Yuta, Tian Tian, Kanji Mizuta
    • Organizer
      第9回国際矯正歯科会議世界大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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