Rac1シグナルを標的とした新規骨粗鬆症治療薬開発のための基礎研究

Research Project

Project/Area Number	22K15374
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research Institution	Hiroshima International University
Principal Investigator	大西勇気広島国際大学, 薬学部, 助教 (20847892)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords	骨芽細胞 / Rac1 / PTH
Outline of Research at the Start	申請者グループの研究では低分子Gタンパク質の一つであるRac1に着目しており、これまでにRac1が骨形成に深く関与していることを示唆している。本研究では副甲状腺ホルモン（PTH）の骨代謝に対する作用とRac1の連関について研究を行い、Rac1の骨代謝に対する作用を明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	今年度の研究では、CRISPR/Cas9のレンチウイルスを用いて、Rac1を恒常的に活性化または不活性化した骨芽細胞を作製し、両細胞にPTHを処置した時のRANKLおよび骨芽細胞分化マーカータンパク質（Runx2、Col1a1、Osteocalcin）の発現をWestern blottinngで調査し、骨石灰化をAlizalin Red染色で検討する予定であった。しかし、Rac1活性化レンチウイルスを骨芽細胞に感染させた際、細胞増殖が著しく低下し、感染細胞の回収が困難となった。この原因について、レンチウイルスによる感染率が低かったまたはRac1が極度の活性化によって細胞増殖機能が低下したことが考えられた。そのため、今回の実験では、Rac1を活性化した骨芽細胞にPTHを処置した場合のRANKLおよび骨芽細胞分化マーカータンパク質の発現、および骨石灰化の影響を調査することができなかった。よって、PTH-Rac1のシグナル伝達が骨芽細胞に影響を与える可能性が示唆されたが、具体的な影響はまだ明らかになっていない。今後の研究では、CRISPR/Cas9のレンチウイルスを用いた遺伝子導入の方法を再検討し、Rac1を恒常的に活性化または不活性化した骨芽細胞をWestern blottinngやAlizalin　Red染色の実験を実施する予定である。