2020 Fiscal Year Annual Research Report

Comprehensive functional analyses of novel genes involved in bone and cartilage metabolism

Research Project

Project/Area Number	18K09035
Research Institution	University of Miyazaki
Principal Investigator	永井琢哉宮崎大学, 医学部, 助教 (60768167)
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) 関本朝久宮崎大学, 医学部, 講師 (60305000) 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)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	スクリーニング / EGTC / 骨粗鬆症 / 可変型遺伝子トラップ法 / ロコモティブシンドローム / Lbr遺伝子 / Lima1遺伝子 / Tmem161a遺伝子
Outline of Annual Research Achievements	我々は、骨粗鬆症などのロコモティブシンドロームの病因・病態解明のために、『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データベース『EGTC』(Database for the Exchangeable Gene Trap Clones, 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中である。現在このEGTCデータベースに登録したクローンから、特に骨軟骨にトラップした遺伝子の発現のみられるクローンを選別し、その遺伝子欠損マウスを作製して骨軟骨表現型および遺伝子機能を解析している。1次スクリーニングとして上記データベース上で、今までin vivoで骨軟骨代謝に関する報告のない遺伝子の中で、EST profileやX-gal染色の結果から骨・骨髄において発現が強いトラップ遺伝子を選出し、ESクローンからヘテロ・ホモマウスを作製した。2次スクリーニングでは成長曲線や大腿骨を用いての3D-CTによる骨形態計測や骨力学試験、血液生化学的検査などを施行した。これまで52のノックアウトマウスラインを解析し、Lbr、Lima1、Tmem161aなど42ライン (80.8%)に何らかの表現型異常を認めた。現在そのいくつかの有意なラインについて各種組織学的評価や骨軟骨代謝関連の遺伝子発現解析などより詳細な解析を行っている。このスクリーニングシステムは効率的で骨代謝に関与する新規遺伝子の同定に極めて有効であり、今後の骨粗鬆症などの病因・病態の解明、また将来的には創薬・治療への貢献が期待できると考える。