2016 Fiscal Year Research-status Report
腱・靱帯を見分けるmolecular signatureの探索
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15K15679
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| Research Institution | Tsurumi University |
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Principal Investigator |
二藤 彰 鶴見大学, 歯学部, 教授 (00240747)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江面 陽一 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (50333456)
荒木 良子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, チームリーダー(定常) (40392211)
中島 和久 鶴見大学, 歯学部, 講師 (90252692)
島田 明美 鶴見大学, 歯学部, 講師 (00339813)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 腱細胞 / 靱帯細胞 / 遺伝子発現 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では腱・靱帯を見分けるmolecular signature（発現分子の差）があるかという課題にとり組んでいる。解剖学的に見分けのつきやすい、マウスの長趾屈筋腱と膝内側側副靱帯それぞれの組織ならびに細胞を用いて解析を行っている。molecular signatureをゲノムワイドに解析するために、腱組織、靱帯組織、腱細胞、靱帯細胞それぞれからRNAを抽出し、RNAseq解析ならびにそれぞれの遺伝子について詳細な解析を進めた。発現の差が大きく見られた遺伝子の中で、Gene ID: 23892は、肢芽発生期に間葉組織に発現が認められた。さらに肢芽から骨の原基が出来る時期においては、骨の周囲および骨と骨の間の組織に局在が認められた。一方Gene ID: 19223も、機能は酵素として知られているものであるが、多くの組織での局在が認められ、発生では骨原基の発生初期に、筋肉から腱への移行部周囲に局在が認められた。Gene Ａは心臓での機能が知られている核内分子であるが、肢芽発生期において、間葉組織に局在が認められ、骨格原基形成に伴い、骨格の周囲に局在が認められた。Gene Ｂは他の組織で組織圧に対するmechanosensing.の機能が報告されているが、興味深いことに、肢芽の発生においては骨原基の周囲にも局在が認められている。Gene Ｃは筋肉の分化に関与すると考えられている分泌タンパクであるが、靱帯組織では低く、腱組織では発現が高い。発生期には筋肉原基にも発現が認められるが、骨原基周囲にも認められている。Gene Ｄは免疫応答や組織障害に関わる分子として報告があるが、肢芽の発生においても骨原基の周囲にも局在が認められている。これらは、腱や靱帯ではこれまで報告されていない分子であるが、本研究で骨格形成期には骨周囲にも局在が認められ、候補分子となり得る可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究ではin vivoの腱と靱帯組織を分離し、それぞれの遺伝子発現の比較をすることで、差として見えるものをmolecular signatureの候補とすることを目指している。網羅的な遺伝子発現解析の結果から、間葉系組織に発現が知られているものも見つかっているが、それ以外の、これまであまり間葉系組織分化で注目されていない分子も多く候補分子として見つかっている。実際それらの局在は肢芽の間葉系組織に局在していた。つまりこれらの中には新たなmolecular signatureの候補になり得る分子が含まれている可能性がある。したがって、研究計画書に従った結果が蓄積しつつあり、概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これからさらなる分子の絞り込みを行う。そのためにマウスの長趾屈筋腱と膝内側側副靱帯それぞれの原基組織での局在を主としてin situ hybridizationによって詳細に調べ、それぞれの分子が腱あるいは靱帯に局在するか否かを検討する。コラーゲンゲル培養法で腱・靱帯細胞の培養を行い、力学的負荷時の分子の発現解析も行う。さらに、絞り込んだ分子の機能解析のために、まず全長cDNAのクローニングと、siRNAの設計後in vitroで腱細胞の primary cultureに対して強制発現あるいは発現抑制を行う。靱帯細胞はまだin vitroで培養が困難であるが、実験条件の検討も行う予定である。さらにin vivoでの機能解析はトリ胚を用いエレクトロポレーションによってcDNAあるいは、siRNAを導入し発生に及ぼす影響を検討する。
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| Causes of Carryover |
前年度に比べて、とりわけ物品費に節約ができた。その理由として前年度に購入した試薬がまだ活性も量も十分あり、それらを用いて今年度も効率良く実験を進めることができた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度はin situ hybridizationによって詳細に解析する実験が多くなるのでそこで使用する試薬を購入する。また新たな実験手法としてトリ胚を用いるのでそこで必要な物品、試薬を購入する予定である。
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[Journal Article] Essential roles of G9a in cell proliferation and differentiation during tooth development. Experimental Cell Research.2017
Author(s)
Kamiunten T, Ideno H, Shimada A, Arai Y, Terashima T, Tomooka Y, Nakamura Y, Nakashima K, Kimura H, Shinkai Y, Tachibana M, Nifuji A.
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Journal Title
Experimental Cell Research
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] BMP-2 Enhances Lgr4 Gene Expression in Osteoblastic Cells.2016
Author(s)
Pawaputanon Na Mahasarakham C, Ezura Y, Kawasaki M, Smriti A, Moriya S, Yamada T, Izu Y, Nifuji A, Nishimori K, Izumi Y, Noda M.
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Journal Title
J Cell Physiol.
Volume: 231
Pages: 887-895
DOI
Peer Reviewed
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