2002 Fiscal Year Annual Research Report
破骨細胞の骨吸収エネルギー産生におけるナトリウム依存性リン輸送体の役割
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13877310
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
米田 俊之 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (80142313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平賀 徹 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (70322170)
西村 理行 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (60294112)
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| Keywords | 破骨細胞 / NaPi / NFAT1 / c-JUN / カルシニューリン |
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| Research Abstract |
1.細胞内カルシウムによる転写因子NFAT1の活性化
ウエスタンブロティングの結果、転写因子NFAT1が破骨細胞および前駆破骨細胞に発現していることが示された。そこで骨吸収時における破骨細胞内でのカルシウムリン代謝の変動が及ぼす破骨細胞の分化および機能への影響を検討するために細胞内カルシウムのNFAT1シグナルへの関与を検討した。破骨細胞前駆細胞株RAW-264細胞に、TPAおよびカルシウムイオノファーを作用させ細胞内カルシウムを上昇させると、NFAT1の転写活性が促進された。また、この細胞内カルシウムの変動によりNFAT1が核内に移行することが確認された。
2.破骨細胞分化および機能発現におけるNFAT-1の役割
NFAT1の選択的阻害剤であるサイクロスポリンを破骨細胞あるいはRAW264細胞に作用させると、破骨細胞性骨吸収活性およびTRAP陽性破骨細胞様細胞への分化が抑倒された。さらにNFAT1とその制御キナーゼであるカルシニューリンとの結合を選択的に阻害するペプチドを過剰発現させると破骨細胞分化が著しく抑制された。さらにDominant-negative変異体NFAT-1を作製し、アデノウイルスを用いてRAW264細胞に過剰発現させた。その結果、RANKLに誘導される破骨細胞分化誘導が有意に抑制された。
3.NFAT1による破骨細胞分化の誘導
破骨細胞の分化におけるNFAT1の関与を検討するために、NFAT1をアデノウイルスベクターに組み込み、NFAT1アデノウイルスを作成した。NFAT1アデノウイルスをRAW264細胞に導入すると、TRAP陽性の多核破骨細胞様細胞の分化が誘導された。
従って、細胞内カルシウムの変動は、NFAT1の機能を制御し、それが活性化された場合、破骨細胞分化を促進することが示された。
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[Publications] Hata K: "Differential Roles of Smad1 and p38 Kinase in the regulation of PPARγ during BMP2-induced Adipogenesis"Mol Biol Cell. 14. 545-555 (2003)
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[Publications] Nishimura R: "Cbfa1 induces osteoblastic differentiation of C2C12 cells without interactions with Smad1 and Smad5"Bone. 31. 303-312 (2002)
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[Publications] Zhao M: "Bone morphogenetic protein receptor signaling is necessary for normal murine postnatal bone formation"J Cell Biol.. 157. 1049-1060 (2002)
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[Publications] Yoneda T: "A Bone-Seeking Clone Exhibits Different Biological Properties from the MDA-MB-231 Parental Human Breast Cancer Cells and a Brain-seeking Clone in Vivo and In Vitro"J Bone Miner Res. 16. 1486-1495 (2001)
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[Publications] Michigami T: "Cell-cell contact between marrow stromal cells and myeloma cells via VCAM-1 and α4β1 integrin enhances production of osteoclast-stimulating activity in culture"Blood. 96. 1953-1960 (2000)
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[Publications] Marzia M: "Decreased c-Src expression enhances osteoblast differentiation and bone formation"J Cell Biol. 151. 311-320 (2000)
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[Publications] Lai CF: "Transforming Growth Factor-beta Up-regulates the beta 5 Integrin Subunit Expression via Sp1 and Smad Signaling"J Biol Chem. 275. 36400-36406 (2000)
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[Publications] Yoneda T: "Actions of bisphosphonate on bone metastasis in animal models of breast cancer"Cancer. 88. 2979-2988 (2000)
