Development for low side effect anti-bone resorption medicines of pediatric steroidal osteoporosis

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K11968
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 牧 憲司 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (60209400)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松原 琢磨 九州歯科大学, 歯学部, 准教授 (00423137) ; 古株 彰一郎 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (30448899) ; 青木 和広 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (40272603) ; 自見 英治郎 九州大学, 歯学研究院, 教授 (40276598)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 破骨細胞 / Bif-1

Outline of Annual Research Achievements

破骨細胞は骨を骨吸収する多核巨細胞である。細胞骨格形成に重要な分子p130Casの遺伝子欠損マウスは、破骨細胞が存在するにもかかわらず、骨吸収できないため骨硬化症を呈する。この結果はp130Casが破骨細胞による骨吸収能に重要なであることを示すが、p130Casが破骨細胞の骨吸収を制御する分子メカニズムには不明な点が多い。そこで我々はp130Casと協調して骨吸収に関わる分子を同定する目的で、破骨細胞においてp130Casに結合するタンパク質を質量分析法により検索した。
４-８週齢の野生型マウス骨髄細胞より分化誘導した破骨細胞に野生型p130CasあるいはSH3ドメイン欠失型p130Casを過剰発現し、免疫沈降および質量分析によりp130CasのSH3ドメインに結合するタンパク質を検索した。さらに文献的検索によるスクリーニングにより、破骨細胞において機能的未知な分子Bif-1に着目した。まず、Real-time PCR法およびWestern Blot法でBif-1の発現量の変化を検討した結果、破骨細胞の分化に伴いBif-1の発現量が増加していた。次に、破骨細胞におけるBif-1の機能を検討するために破骨細胞前駆細胞RAW細胞においてshRNAを用いてBif-1の発現を抑制したところ、骨吸収に重要な細胞骨格構造であるアクチンリングの形成が抑制された。さらに、in vivoにおけるBif-1の役割を検討するために１１週齢Bif-1遺伝子欠損マウスの大腿骨をマイクロCTおよびpQCTにて解析した結果、Bif-1遺伝子欠損マウスの大腿骨は野生型マウスに比べ骨密度が増加していた。
以上の結果よりp130Casと結合する分子Bif-1は破骨細胞の骨吸収に重要な役割を担っていることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Bif-1/Endophilin B1/SH3GLB1 regulates bone homeostasis (2019)
  • Author(s): Touyama K, Khan M, Aoki K, Matsuda M, Hiura F, Takakura N, Matsubara T, Harada Y, Hirohashi Y, Tamura Y, Gao J, Mori K, Kokabu S, Yasuda H, Fujita Y, Watanabe K, Takahashi Y, Maki K, Jimi E
  • Journal Title: J Cell Biochem Volume: 120 Pages: 18793-18804
  • DOI: 10.1002
  • Peer Reviewed