WNTアンタゴニストSFRP5によるWNT非依存的な骨代謝調節機構の解明
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21K09216
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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 | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
村上 康平 岡山理科大学, 獣医学部, 講師 (60791837)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | WNTシグナル / 骨芽細胞 / SFRP5 / 骨形成 / 骨代謝 / Sfrp5 / Wntシグナル |
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| Outline of Research at the Start |
WNTシグナルは骨形成を促進するシグナルであり、多くのWNTアンタゴニストは骨形成を抑制する。そのため、骨粗鬆症の治療標的として、WNTアンタゴニストに関する研究が世界各国で進められている。Secreted frizzled-related protein 5（Sfrp5）は、脂肪細胞のみが分泌するWNTアンタゴニストである。申請者はSfrp5欠損マウスの骨を解析し、Sfrp5が破骨細胞形成を抑制し、骨芽細胞の分化を促進することを発見した。本申請課題では、Sfrp5の骨代謝調節メカニズムを明らかにし、WNTアンタゴニストSfrpファミリーの新たな一面を解き明かす。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Sfrp5の骨芽細胞に対する作用機序を明らかにする実験を行った。まずは、Halo-tagを融合したSfrp5を骨芽細胞に強制発現させ、プルダウンを行った。これを質量分析したところ120種類のタンパク質が同定された。この中の細胞外タンパク質36個の中には、Sfrp5と相互作用することが知られているWnt5aが含まれていた。この中で、実際に骨芽細胞で遺伝子発現のある7遺伝子について、shRNAを作製し、骨芽細胞への影響を調べた。いずれの遺伝子のノックダウンでもSfrp5の作用を打ち消す作用は認めなかった。
次にSfrp5によって活性化するシグナル経路を明らかにするために、骨芽細胞培養系に組換えSfrp5を添加し、微量転写開始点解析技術（CAGE）を行って活性化するプロモーターを網羅的に調べた。モチーフ解析により、Sfrp5を添加することにより活性化するものとして5つの転写因子が候補としてあげられた。このうち、骨芽細胞が実際に発現するEgr1およびTcf7l2について、Sfrp5の添加により遺伝子およびタンパク質レベルで増加することが確認された。このうち、Egr1をshRNAによりノックダウンしたところ、Sfrp5による骨芽細胞の分化促進作用は消失した。このことから、Sfrp5はEgr1を活性化し、骨芽細胞の分化を促進することが示唆された。
次に、生体に対するSfrp5の作用を確かめる実験を行った。Sfrp5または蛍光レポーターを過剰発現するアデノ随伴ウイルスを作製し、8週齢のマウスに静脈内投与したところ、骨芽細胞、骨細胞、破骨細胞での蛍光レポーターの発現が確認された。処置後4週目において、Sfrp5の過剰発現によって破骨細胞の形成は抑制された。しかしながら、骨量の増加が観察されなかった。これは、過剰なSfrp5によって破骨細胞が抑制され、カップリング因子が減少したためと考えられた。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Augmentation of STING‐induced type I interferon production in COPA syndrome2021
Author(s)
Kato Takashi、Yamamoto Masaki、Honda Yoshitaka、Orimo Takashi、Sasaki Izumi、Murakami Kohei、Hemmi Hiroaki、Fukuda‐Ohta Yuri、Isono Kyoichi、Takayama Saki、Nakamura Hidenori、Otsuki Yoshiro、Miyamoto Toshiaki、Takita Junko、Yasumi Takahiro、Nishikomori Ryuta、Matsubayashi Tadashi、Izawa Kazushi、Kaisho Tsuneyasu
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Journal Title
Arthritis & Rheumatology
Volume: in press
Issue: 11
Pages: 2105-2115
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Activation of type I Interferon signaling and T cell abnormalities in the mouse model of COPA syndrome2022
Author(s)
Takashi Kato, Ryota Yamasaki, Naoko Wakaki-Nishiyama, Izumi Sasaki, Shiori Kaji, Kohei Murakami, Hiroaki Hemmi, Yoshitaka Honda, Kazushi Izawa, Yoshiro Otsuki, Tadashi Matsubayashi, Ryuta Nishikomori, Tsuneyasu Kaisho
Organizer
第29回日本免疫毒性学会学術集会
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