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天然物リガンドを利用した間葉系幹細胞の分化制御機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaChemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
Project/Area Number 24102532
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionMicrobial Chemistry Research Foundation

Principal Investigator

坂本 修一  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所 沼津支所, 主任研究員 (60346070)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords天然物リガンド / 間葉系幹細胞 / 骨芽細胞 / 脂肪細胞 / 細胞分化
Research Abstract

平成25年度は、昨年度より扱っている2種のリガンドA及びBに加え、班員間の共同研究により見出したリガンドCについても作用機序の解析を行った。
間葉系幹細胞の骨芽細胞分化を誘導するリガンドAについては、平成24年度に引き続き化合物を結合させたアフィニティービーズ(半田ビーズ)を用いて結合タンパク質の探索を行った。リガンドA固定化ビーズだけでは候補のタンパク質を絞り込めなかったため、リガンドAの不活性類縁体を固定化したビーズも作成し、結合タンパク質を比較した。その結果、よりリガンドA固定化ビーズに結合するタンパク質の一つがHsp90であることが判明したため、Hsp90の阻害剤の間葉系幹細胞への影響を検討したが、骨芽細胞分化誘導活性は認められなかった。
間葉系幹細胞には脂肪細胞分化を、また前骨芽細胞には骨芽細胞分化を誘導するリガンドBについては、新たに二つの類縁体を合成し、そのうち一つは活性がほぼ完全に消失することが判った。この不活性誘導体をコントロールとして、間葉系幹細胞の遺伝子発現に与える影響をマイクロアレイにより解析し、リガンドB処理群でのみ処理開始6時間以内に上昇する遺伝子を同定した。
新たに見出したリガンドCは、間葉系幹細胞の脂肪細胞分化を誘導する。種々の検討の結果、転写因子Xのレポーター遺伝子を活性化することが判った。ウエスタンブロットを行ったところ、リガンドC処理した細胞ではDのタンパク量が増加していた。また、定量PCRにより、リガンドC処理細胞ではXの下流遺伝子のmRNAが増加していることが判明した。リガンドCの不活性類縁体では、上記の現象は見られなかった。さらに転写因子XのsiRNAノックダウンを行ったところ、リガンドCによる脂肪細胞分化は顕著に抑制された。以上の結果から、リガンドCが転写因子Xを介して脂肪細胞分化を誘導すると考えられた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 生薬成分エンベリンの新たな生物活性の発見2014

    • Author(s)
      坂本修一
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 50 Pages: 161-161

    • NAID

      130005143968

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Decalpenic acid induces early osteoblastic markers in pluripotent mesenchymal cells via activation of retinoic acid receptor gamma.2012

    • Author(s)
      Sakamoto, S., Kojima, F., Momose, I., Kawada, M., Adachi, H., and Nishimura, Y.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 422 Issue: 4 Pages: 751-757

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.05.075

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of mesenchymal stem cell differentiation using natural products2012

    • Author(s)
      Sakamoto S
    • Organizer
      第一回領域国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都センチュリーホテル(京都)
    • Year and Date
      2012-11-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 間葉系幹細胞の分化を誘導する天然化合物の探索とその作用機序解析2012

    • Author(s)
      坂本 修一
    • Organizer
      第二回領域若手研究者ワークショップ
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪)
    • Year and Date
      2012-10-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然物リガンドを利用した間葉系幹細胞の分化制御機構の解析2012

    • Author(s)
      坂本 修一
    • Organizer
      第2回領域公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂アネックス(東京)
    • Year and Date
      2012-06-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然物リガンドを利用した間葉系幹細胞の分化制御機構の解析

    • Author(s)
      坂本修一
    • Organizer
      第4回領域公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(つくば市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Decalpenic Acid, a Novel Small Molecule from Penicillium verruculosum CR37010 Induces Early Osteoblastic Markers in Pluripotent Mesenchymal Cells.

    • Author(s)
      坂本 修一
    • Organizer
      第24回新薬創製談話会
    • Place of Presentation
      ニューウェルサンピア沼津(沼津市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A chemical genetic approach to study mesenchymal stem cell differentiation.

    • Author(s)
      Shuichi Sakamoto
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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