Analysis of cartilage formation and differentiation through regulation of chondrocyte signaling and transcription of matrix genes

2008 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 18390415
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: TSUMAKI Noriyuki Osaka University, 医学系研究科, 独立准教授 (50303938)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 内軟骨性骨化 / 軟骨発生 / 骨形成因子 / トランスジェニックマウス

Research Abstract

骨形成因子(BMP)は軟骨形成に必須である。BMPの細胞内シグナルは、主にSmad経路が伝達し、Smad6/7はこの経路を抑制する。またBMPはMAP kinase (MAPK)経路も活性化する。本年度はBMPによって誘導される軟骨形成におけるSmad6/7の役割を解析した。
研究の全体構想は, 軟骨細胞に働く種々のシグナルが, 軟骨細胞の分化やマトリックス遺伝子の発現制御に作用し, 結果として軟骨の形態や機能に及ぼす影響をト-タルに分子レベルで解明することである.その中で本研究課題では, BMP及びTGF-βの下流に存在する、Smadシグナルによる軟骨代謝の制御と, 軟骨コラ-ゲン遺伝子のエピジェネティックな転写制御のメカニズムを明らかにする。Smadシグナルの解析については、抑制型Smad7を内軟骨性骨化の各段階で発現をコントロ-ルするためにコンディショナルトランスジェニックマウスを開発する。

Research Products

• [Journal Article] Smad7 Inhibits Chondrocyte Differentiation at Multiple Steps during Endochondral Bone Formation and Down-regulates p38 MAPK Pathways (2008)
  • Author(s): Iwai, T., Murai, J., Yoshikawa, H., and Tsumaki, N.
  • Journal Title: J Biol Chem 283 Pages: 27154-27164
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Insulation of the Ubiquitous Rxrb Promoter from the Cartilage-specific Adjacent Gene (2008)
  • Author(s): Murai, J., Ikegami, D., Okamoto, M., Yoshikawa, H., and Tsumaki, N.
  • Journal Title: Col11a2. J Biol Chem 283 Pages: 27677-27687
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characteristics of fracture and related factors in patients with rheumatoid arthritis (2008)
  • Author(s): Nampei, A., Hashimoto, J., Koyanagi, J., Ono, T., Hashimoto, H., Tsumaki, N., Tomita, T., Sugamoto, K., Nishimoto, N., Ochi, T., and Yoshikawa, H.
  • Journal Title: Mod Rheumatol 18 Pages: 170-176
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Low-intensity pulsed ultrasound increases bone ingrowth into porous hydroxyapatite ceramic (2007)
  • Author(s): Iwai, T., Harada, Y., Imura, K., Iwabuchi, S., Murai, J., Hiramatsu, K., Myoui, A., Yoshikawa, H., and Tsumaki, N.
  • Journal Title: J Bone Miner Metab 25 Pages: 392-399
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hyaline cartilage formation and enchondral ossification modeled with KUM5 and OP9 chondroblasts (2007)
  • Author(s): Sugiki, T., Uyama, T., Toyoda, M., Morioka, H., Kume, S., Miyado, K., Matsumoto, K., Saito, H., Tsumaki, N., Takahashi, Y., Toyama, Y., and Umezawa, A.
  • Journal Title: J Cell Biochem 100 Pages: 1240-1254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bone morphogenetic proteins in bone stimulate osteoclasts and osteoblasts during bone development (2006)
  • Author(s): Okamoto, M., Murai, J., Yoshikawa, H., and Tsumaki, N.
  • Journal Title: J Bone Miner Res 21(7) Pages: 1022-1033
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxygen tension regulates chondrocyte differentiation and function during endochondral ossification (2006)
  • Author(s): Hirao, M., Tamai, N., Tsumaki, N., Yoshikawa, H., and Myoui, A.
  • Journal Title: J Biol Chem 281(41) Pages: 31079-31092
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of Smad7 during endochondral bone formation (2007)
  • Author(s): T. Iwai, J. Murai, H. Yoshikawa, N. Tsumaki
  • Organizer: Gordon Research Conference, Cartilage Biology & Pathology, Ventura
  • Place of Presentation: CA USA
  • Year and Date: 20070304-09
• [Book] 最新整形外科学体系 1 運動器の生物学と生体力学(越智隆弘, 中村利孝, 吉川秀樹, 骨形成) (2008)
  • Total Pages: 30-37
  • Publisher: 中山書店