軟骨由来増殖制御因子コンドロモジュリン(ChMーI)の分子クロ-ニングとその発現

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03680148
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 開 祐司 大阪大学, 歯学部, 講師 (40144498)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 不二男 大阪大学, 歯学部, 教授 (40028717)
• Keywords: 骨形成 / 成長因子 / 細胞外基質 / 線維芽細胞成長因子 / 細胞分化 / ChondromodulinーI / Chondrosurfactant / 軟骨細胞

Research Abstract

すでに、我々は、軟骨をはじめ広く間葉組織に含まれている線維芽細胞成長因子(FGF)の共存下に軟骨細胞のDNA合成を促進する生物活性因子が軟骨組織中に見いだされることを明らかにしてきた。そこで、ウサギ培養肋軟骨細胞のDNA合成促進活性を指標に本活性因子を精製して、これをChondromodulinーI(ChMーI)と命名した。即ち、ウシ胎仔骨端軟骨を出発材料にグアニジン塩酸抽出・アセトン分画・限外濾過・ヘパリンアフィニティ-クロマトグラフィ-・逆相HPLCを組み合わせて、ChMーIの完全精製に成功した。精製ChMーIのN末端28残基とエンドペプチダ-ゼ消化断片の21残基のアミノ酸配列を決定した。これをもとに、PCR法によりChMーI cDNA断片をウシ胎仔端軟骨cDNAからクロ-ニングした。このcDNA断片を用いてウシ胎仔骨端軟骨λgt10 cDNaライブラリ-より完全長ChMーI cDNAをクロ-ニングした。その結果、ChMーIは335残基のアミノ酸より構成される前駆蛋白質のC末端121残基に相当することが判明した。ChMーIは、ユニ-クなアミノ酸配列を有する新規な蛋白質であった。また、ChMーIは、軟骨組織に特異的に発現していた。また、前駆体蛋白質のN末端側は、肺胞type II細胞に特異的に発現するsurfactant apoprotein Cと高い類似性を有する細胞膜蛋白質をコ-ドしていることが明らかになった。そこで、この新規な膜蛋白質をChondrosurfactant(ChーSP)と命名した。決定したChMーIのアミノ酸配列から、親水性ドメインに担当する合成ペプチドを調製して抗ペプチド抗体を作成した。本抗体がChMーI蛋白質を認識することをwestern blot法により確認することができた。

Research Products

• [Publications] 開 祐司: "軟骨由来増殖制御因子(コンドロモジュリンーI)の精製、構造決定およびその前駆体遺伝子に関する研究" 興和生命科学振興財団研究報告書. 3. 60-68 (1991)
• [Publications] Yuji Hiraki: "Molecular cloning of a new class of cartilageーspecific matrix,chondromodulinーI,which stimulates growth of cultured chondrocytes." Biochem.Biophys.Commun.175. 971-977 (1991)
• [Publications] Yuji Hiraki: "Bone morphogenetic proteins(BMPー2 and BMPー3)promote growth and expression of the differentiated phenotype of rabbit chondrocytes and osteoblastic MC3T3ーE1 cells in vitro." J.Bone Mineral Res.6. 1373-1385 (1991)
• [Publications] 開 祐司: "内軟骨性骨形成と、軟骨由来機能性マトリックスChondromodulinーIの分子クロ-ニング" 生化学. 63. 1449-1454 (1991)
• [Publications] 開 祐司: "軟骨細胞の増殖分化制御と骨形成" 実験医学. 10. (1992)