破骨細胞分化に関与するリン酸化シグナル伝達機構のプロテオーム解析

• Project/Area Number: 21659351
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 春宮 覚 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教 (50301792)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高柳 広 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (20334229)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2009: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: プロテオーム / 蛋白質 / 生体分子

Research Abstract

骨粗鬆症などの代謝性骨疾患発症メカニズムの分子レベルでの解明と治療薬の開発を目指し、破骨細胞分化のメカニズムをタンパク質レベルで解明することを研究目的とした。とくにタンパク質のリン酸化、脱リン酸化は細胞内シグナル伝達において極めて重要な反応であり、これらのリン酸化シグナル伝達機構の網羅的解析は分化のメカニズムの全貌を知る上で必須である。リン酸化シグナル経路で制御される重要なタンパク質をプロテオーム解析法により同定し、その機能解析を行うことを目標とした。
昨年度に引き続き、リン酸化シグナル伝達機構に関与する分子を広範囲から同定するために異なる実験手法を用いてスクリーニングを行った。マウス破骨細胞前駆細胞(マウス骨髄マクロファージ)を可溶性破骨細胞分化因子((sRANKL)により刺激後24時間、48時間、72時間のものとコントロール細胞(0時間)をそれぞれ準備し、その細胞溶解液を調製した。各溶解液を用いて、コントロール細胞との比較によるディファレンシャルディスプレー法を2次元電気泳動法とMALDI-TOF MSの組み合わせおよびLC/MSにより行った。その結果、経時変化に伴い顕著に発現量が変化するタンパク質をいくつか同定することができた。これらの結果とすでに得られているトランスクリプトーム解析の結果を比較、検討した。プロテオーム解析とトランスクリプトーム解析の結果は必ずしも一致しておらず、その中にはリン酸化をはじめとするタンパク質の翻訳後修飾由来の変化を示唆する結果も含まれていた。今後、昨年度および今年度のスクリーニングの結果から対象となる分子のノックダウン実験等を試み、破骨細胞分化における影響を明らかにする。リン酸化シグナル伝達に関与すると思われる分子についてはリン酸化部位の同定を行い、リン酸化およびタンパク質の発現に関して、破骨細胞分化への影響を検討する。