2019 Fiscal Year Annual Research Report
Significance of secretory processing of Dmp1 in the osteocyte function
| Project/Area Number |
17H04368
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
豊澤 悟 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (30243249)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 真土 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (40448105)
宇佐美 悠 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (80444579)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 骨細胞 / Dmp1 / Fam20C / リン酸化 / 石灰化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外基質であるDmp1は、骨芽細胞では発現せず、骨基質に埋まった骨細胞に特異的に発現する。その翻訳後修飾過程で、Dmp1は２つに切断され、N端断片はプロテオグリカンと結合して骨小腔周囲に分布し、C端断片はキナーゼ(Fam20C)によってリン酸化されて骨細管壁に分布し、骨細胞機能に関与すると考えられる。この両断片の分布と翻訳後修飾の違いから、両断片の役割は異なり、その輸送経路も異なると思われる。
リン酸化C端断片の役割については、Fam20CがDmp1を高度にリン酸化することから、骨芽細胞にFam20Cを過剰に発現させれば、骨細胞で発現するDmp1のC端断片を高度にリン酸化すると考えられるため、骨芽細胞にFam20Cを過剰発現させたマウス(Fam20C-Tg)を検討した。Fam20C-TgにおけるDmp1のリン酸化亢進は、網羅的リン酸化解析では示せなかったが、抗リン酸化セリン抗体を用いた骨組織の免疫染色や骨抽出物のPhos-tagウエスタンブロットにより確認した。Fam20C-Tgの皮質骨では、石灰化亢進による骨形成促進が観察され、Dmp1のリン酸化C端断片は骨細管壁で石灰化を亢進させて骨形成促進に関与すると考えられた。
次に、Dmp1のN端に赤色蛍光、C端に緑色蛍光を付けた全長Dmp1と、それを段階的に短くしたディレーション変異体、また２つに切断されないAla変異体を、MC3T3-E1細胞やMLO-A5細胞に発現させて蛍光分布を観察した。その結果、全長Dmp1では、赤色蛍光は顆粒状に核周囲に、緑色蛍光は細胞全体に均一に分布するが、Ala変異体では、両蛍光は重複して細胞全体に均一に分布したため、NおよびC端断片に輸送シグナル配列が存在すると考えた。しかしながら、ディレーション変異体でも全長Dmp1と同様の蛍光分布が観察され、輸送シグナル配列断片を同定することはできなかった。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
