2018 Fiscal Year Annual Research Report
Role of Sox9 and its ubiquitin ligase on the Circadian growth rhythm in chondrocytes
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16K11476
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
服部 高子 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (00228488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保田 聡 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90221936)
西田 崇 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (30322233)
高江洲 かずみ (河田かずみ) 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (10457228)
池亀 美華 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (70282986)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | メラトニン / 軟骨細胞 / 骨格成長 / 概日リズム / 細胞増殖 / mass spectrometry / AANAT / Bmal1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.軟骨組織におけるメラトニン受容体遺伝子であるMt1, Mt2 mRNAの発現が確かめられ、より血管新入部位に近接した肥大軟骨細胞層領域でその発現が高いことが明らかになった。
2.メラトニンをBALB/c由来初代培養軟骨細胞に添加すると細胞増殖が促進され、その効果はアンタゴニストであるLuzindoleの添加で阻害された。また、軟骨特異的細胞外基質遺伝子、Sox9 mRNAの発現が促進していた一方で、軟骨細胞の肥大化マーカー遺伝子であるCol10a1の発現は抑制されていた。
3.軟骨細胞自身がメラトニン合成能を持つか調べるために、メラトニン合成酵素 mRNAの発現を調べたところ、軟骨組織での産生が確認された。メラトニンの産生はラット初代培養軟骨細胞の培養上清と細胞溶解液中を用いた質量分析で確かめた。
4.BALB/c由来初代軟骨細胞でメラトニン添加後早期にMt1, Mt2受容体, メラトニン合成酵素aanat mRNAの遺伝子発現上昇が見られた。さらに概日リズムのマスター遺伝子であるBmal1の早期誘導が見られた一方、Per1は抑制された。
5.細胞の概日リズムを同調させメラトニン添加における影響を観察した。BALB/c由来初代培養軟骨細胞においてメラトニンはBmal1 mRNAの発現のピークをメラトニン添加後17時間後に調整することが明らかになったが、Bmal1の周期長そのものは変化しなかった。一方で、検出可能なメラトニンを産生していると報告されているC3Hマウス由来軟骨細胞では、メラトニンの添加によって周期的なAanat mRNA産生が誘導され、Bmal1 mRNAの発現周期も18時間から24時間へと変化した。このことは、外因性のメラトニンが軟骨細胞の内因性メラトニンのリズム発現を誘発し、体内のリズムと同調させている可能性を示唆した。
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[Presentation] Circadian production of melatonin and its receptors in cartilage influences chondrocyte rhythmic gene expression.2018
Author(s)
Shanqi Fu, 桑原 実穂, 内田 瑶子, 林 大智, 下村 侑司, 高垣 安紗美, 西田 崇, 丸山 雄介, 池亀 美華, 服部 淳彦, 久保田 聡、服部 高子
Organizer
第91回日本生化学会大会
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