2019 Fiscal Year Final Research Report

Analysis of Tmem161a function in bone metabolism using the exchangeable gene trap mutagenesis

Research Project

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Project/Area Number	17K11017
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	Orthopaedic surgery
Research Institution	University of Miyazaki
Principal Investigator	Sekimoto Tomohisa 宮崎大学, 医学部, 講師 (60305000)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	帖佐悦男宮崎大学, 医学部, 教授 (00236837) 舩元太郎宮崎大学, 医学部, 講師 (20404452) 荒木正健熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 准教授 (80271609) 荒木喜美熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (90211705)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	Tmem161a遺伝子 / 骨代謝機能 / 骨芽細胞 / 可変型遺伝子トラップ法 / ロコモティブシンドローム / モデルマウス
Outline of Final Research Achievements	We analyzed the bone phenotype of Transmembrane161a (Tmem161a) gene trap line produced by the exchageable gene trap method. Tmem161a expression in femur was observed in articular cartilage, proliferative zone of growth plate and osteoblasts by X-gal staining. Compared with wild type, bone structure of trap mice femur was dense in μCT and there were significant differences in bone morphometric analysis. In biomechanical strength analysis, trap mice indicated significant strength.In HE staining, cortical bone thickness was thick and primary trabecular bone was also large. We performed realtime PCR and confirmed increased expression BMP4 and Runx2. Increased expression of Runx2 and Osterix and increased calcification were observed in primary osteoblast culture. Similar results were obtained in cell lines knocked out Tmem161a by CRISPR/Cas9 system.It seems that Tmem161a is involved in osteoblast function. There is a possibility that Tmem161a is a novel gene involved in bone metabolism.
Free Research Field	整形外科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	我々は骨粗鬆症等のロコモティブシンドロームの病因病態解明の為に、可変型遺伝子トラップ法により樹立した変異マウス系統を用いて、骨軟骨代謝に関与する新規遺伝子群探索の効率的なスクリーニングを実施している。我々はそれらトラップクローンデータをEGTCデータベース(http://egtc.jp) に公開し、骨軟骨代謝に異常をきたす疾患モデルマウスライブラリーを構築している。そのライブラリーマウスの中で、Tmem161a遺伝子欠損マウスは、骨軟骨スクリーニングにおいて明らかな骨表現型異常を呈していた。これまでTmem161a遺伝子の骨代謝について報告例はない為、学術的社会的意義は非常に高いと考えられる。