2004 Fiscal Year Annual Research Report
PTH受容体転写促進因子の同定と口腔癌による顎骨吸収下におけるその機能解析
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15592130
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| Research Institution | Ohu University |
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Principal Investigator |
川根 徹也 奥羽大学, 歯学部, 講師 (00265208)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳川 徹 筑波大学, 臨床医学系, 講師 (10312852)
倉橋 出 奥羽大学, 歯学部, 助手 (40337259)
堀内 登 奥羽大学, 歯学部, 教授 (00107294)
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| Keywords | PTH / PTHrP receptor / osteoblast / PTHrP / transcriptional factor / gel mobility shift assay / promoter / oral cancer |
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| Research Abstract |
副甲状腺ホルモンは、カルシウム代謝、さらには骨代謝において重要な役割を担うが、その受容体(PTH1R)の発現は、骨組織においては成熟骨芽細胞や前肥大軟骨細胞のみといったように時期的にも部位的にも厳密に制御されている。骨芽細胞では、PTHやPTHrPによる破骨細胞活性化因子の発現亢進を仲介することで骨吸収を促進する。本研究では、このPTH1R遺伝子発現制御機構を解析したところ、骨芽細胞におけるPTH1R遺伝子の主要なプロモーターであるU3プロモーターのコア領域は、GC配列に富むTATA-lessプロモーターで、deletion mutant解析および変異導入解析から、以前我々がPTHSRと名付けた転写開始点付近の配列中の+1/+12部分がイニシエーター(Inr)エレメントで、-128/-1領域が、MAZやSp1などが結合するアクチベーター結合領域、さらには、+50/+103領域が下流制御エレメントであるinitiator-mediated型のプロモーターであることが明かとなった。また、ゲルシフトアッセイの結果、Inrエレメントを特異的に認識するタンパク質が存在することが明かとなった。そして、PTHもしくはIGF-1の処理によりこの結合が弱くなり、しかも転写活性が減衰することから、このタンパク質がInrに結合することが転写の活性化に必要であることが考えられた。このInr結合タンパク質に関して、ビオチン化したPTHSRと骨芽細胞の核抽出物を反応させ、アビジン-アガロースカラムで精製して結合したタンパク質をSDS-PAGEで解析したところ、112kDaと129kDa付近に2本のバンドがみられた。
4-nitoroqinoline-N-oxideを用いてラットに口腔癌を発症させ、その腫瘍部分の顎骨および顎骨周囲の組織を採取して解析したところ、ほとんどの検体の顎骨周囲組織において、PTHrPの発現が正常部位に比べ著しく上昇していた。顎骨部分においては、Inr結合候補タンパク質遺伝子の発現は正常部位に比べ変化はみられなかったものの、PTH1Rの発現はダウンレギュレートされていた。しかし、RANKL、Cathepsin Kは正常部位に比べ上昇しており、OPGの発現は抑制されていた。このため、PTHrPによるPTH1Rのダウンレギュレーションはみられるものの、RANKLの発現が上昇しOPGの発現が減少していることで、破骨細胞が活性化され、骨吸収が進行していると考えられた。
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