β-catenin類似分子CTNNBL1の骨芽細胞分化選別機能の解析

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09111
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 河村 一郎 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (90535832)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 真吾 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (60353463) ; 永野 聡 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (50373139) ; 瀬戸口 啓夫 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (40423727)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: CTNNBL1 / 骨芽細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

CTNNBL1(catenin-beta-like 1)は細胞周期関連因子CDC5Lとの複合体形成が指摘されてので、COS-7細胞のトランスフェクション系における免疫沈降実験にて、CTNNBL1とCDC5Lの結合を確認できた。CTNNBL1はβ-cateninと立体構造に相同性のある蛋白で、β-cateninは古典的Wntシグナルの重要な伝達因子であるが、CTNNBL1がWNTシグナルを調節する機能があるかそもそも不明である。そこでWNT/β-catenin経路ルシフェラーゼ・レポーター(TOP/FOP flash)アッセイで確認すると、CTNNBL1は有意に活性を増強した。ウエスタンブロットで確認すると、CDC5LはCTNNBL1の蛋白量を抑えるという結果になった。古典的Wntシグナルは骨芽細胞分化に促進的で軟骨細胞分化選別に抑制的な事がわかっているが、ST-2骨髄間質細胞においてCDC5LはWNT3Aによる骨芽細胞分化促進を抑制し、CTNNBL1はこれをキャンセルした。ただしこの時CTNNBL1単独の効果はほとんどなかったので、WNT存在下のCTNNBL1の機能はCDC5Lを介することが示唆された。しかし、Ctnnbl1 siRNAは、ST-2のBMP-2誘導骨芽細胞分化を軽度促進したので、やはり骨芽細胞分化に抑制的と考えられた。一方、軟骨細胞分化系における検討も始めているが、Ctnnbl1 siRNAはATDC5軟骨細胞の早期分化(Col2a1)を促進し、後期成熟(Col10a1)を抑制したので、bi-phasicに軟骨細胞分化に関わる可能性が浮上した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

CTNNBL1の骨芽細胞分化における過剰発現系とノックダウン系による表現型を解析できている。しかし、CTNNBL1の過剰発現系構築に時間がかかったために、その導入実験に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

軟骨系や脂肪細胞系における分化へのCTNNBL1の機能も解析する。正常マウス骨形成におけるCTNNBL1の発現パターンを、免疫組織化学染色やin situ hybridizationで解析する。過剰発現系は完成したために、順次実験に導入できる。

Causes of Carryover

予備実験として、すでに採取済みであった骨芽細胞分化系、軟骨細胞分化系のcDNAサンプルを用いたり、CTNNBL1の過剰発現系構築に時間がかかったために、その導入実験に遅れが生じた。次年度は、新たに骨芽細胞、軟骨細胞、脂肪細胞の各種分化誘導実験への効果を探求し、過剰発現実験も行う。加えて、マウスin vivoでの発現解析も行うため、計画的に使用可能と考える。