生体時計と骨代謝:新規時計転写因子による骨軟骨形成の促進

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390561
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 加藤 幸夫 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (10112062)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 勝巳 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (40294566) ; 河本 健 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (50224861) ; 能城 光秀 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (00144858)
• Keywords: DEC1 / DEC2 / 日内リズム / ノックアウトマウス / トランスジェニックマウス / clock遺伝子 / 軟骨分化

Research Abstract

骨、軟骨での時計遺伝子群の発現レベルの日内変動を明らかにするために、48時間まで、夜昼の明暗条件および恒暗条件下で4時間ごとにラットを屠殺して、ラットの肋軟骨の成長板、静止軟骨および大腿骨からRNAを分離した。これらの組織においてPer, DEC1,DEC2の日内リズムが観察された。またこれらのRNAを用いて網羅的に日内リズム遺伝子を同定する実験を開始した。さらにDEC1発現アデノウイルスベクターを用いて、DEC1が軟骨分化を促進するのみならず、少し弱いものの骨芽細胞への分化も促進することを見いだして学会で発表した(分子生物学会シンポジウムなど)。さらにclock遺伝子の変異マウスの視交差上核では、DEC1,DEC2の日内リズムがほとんどなくなることを見いだした(Honma-S et al.2004 in press)。
一方、肝臓、筋肉では、DEC1とDEC2のどちらかの日内リズムがなくなったが、片方のリズムあるいは発現は維持された(能城ら、投稿準備中)。DEC1ノックアウトマウスの作成は順調である。またDEC1とDEC2の組織特異的トランスジェニックマウスのライン化も順調に進行しているので、来年度には解析が開始できる。

Research Products

• [Publications] Oda, R., et al.: "Effects of antibodies to membrane-bound transferrin-like protein (MTf) on cell-shape change and chondrocyte differentiation in the presence or absence of Concanaval in A"Journal of Cell Science. 116. 2029-2038 (2003)
• [Publications] Makihira, S., et al.: "Thyroid hormone enhances aggrecanase-2/ADAM-TS5 expression and proteoglycan degradation in growth plate cartilage"Endocrinology. 144. 2480-2488 (2003)
• [Publications] Ohno, S., et al.: "Immunohistochemical study of matrilin-1 in arthritic articular cartilage of the mandibular condyle"J.Oral Pathol.Med.. 32. 237-242 (2003)
• [Publications] Shiba, H., et al.: "Enhancement of alkaline phosphatase synthesis in pulp cells co-cultured with epithelial cells derived from lower rabbit incisors"Cell Biol.Int.. 27. 815-823 (2003)
• [Publications] Kawamoto, T., et al.: "A novel autofeedback loop of Dec1 transcription involved in circadian rhythm regulation"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 313. 117-124 (2004)
• [Publications] Matsubara, T., et al.: "A new technique to expand human mesenchymal stem cells using basement membrane extracellular matrix"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 313. 503-508 (2004)
• [Publications] Nishimura, H., et al.: "Lectins induce resistance to proteases and/or mechanical stimulus in all examined cells - including bone marrow mesenchymal stem cells - on various scaffolds"Exp.CellRes.. (in press).
• [Publications] Noshiro, M., et al.: "Rhythmic Expression of DEC1 and DEC2 in Peripheral Tissues : DEC2 is a Potent Suppressor for Hepatic Cytochrome P450s Opposing DBP"Genes to Cells. (in press).
• [Publications] Butler, M.P., et al.: "Dec1 and Dec2 Expression Is Disrupted in the Suprachiasmatic Nuclei of Clock Mutant Mice"Journal of Biological Rhythms. (in press).