2019 Fiscal Year Research-status Report
Src-Casを中心とした骨吸収活性調節におけるKifファミリー分子の役割解明
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18K09509
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| Research Institution | Kyushu Dental College |
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Principal Investigator |
松原 琢磨 九州歯科大学, 歯学部, 准教授 (00423137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中富 満城 九州歯科大学, 歯学部, 講師 (10571771)
古株 彰一郎 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (30448899)
自見 英治郎 九州大学, 歯学研究院, 教授 (40276598) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
破骨細胞による骨吸収には破骨細胞の分化と、分化した破骨細胞が機能する2つのステップが存在する。現在用いられている代謝性骨疾患治療薬は破骨細胞を喪失させ効果を発揮するが、一方で顎骨壊死などの有害事象の発生が問題となっている。破骨細胞機能を標的とすればより緻密に骨吸収をコントロールでき、有害事象発生の少ない薬剤として機能することが期待される。骨吸収機能を強力に活性化する分子であるc-Src-p130Casシグナルのうち、破骨細胞特異的なシグナルを明らかにすることにより新しい治療法の分子基盤になると考えた。申請者らはマイクロアレイによる網羅的な解析をおこない、c-Src-p130Casシグナル下流の候補分子として複数のKifファミリー分子を同定した。本年度では野生型マウス骨髄細胞より分化誘導した破骨細胞にアデノウイルスシステムを用いてKif1cのshRNAを導入し、Kif1cの発現を抑制した。その結果、破骨細胞の骨吸収に必須の細胞骨格構造であるアクチンリング形成が抑制された。一方、野生型破骨細胞にKif1cの過剰発現をおこなったところ、破骨細胞のアクチンリング形成などの形態に変化は認めなかったが、骨吸収活性が上昇した。さらに、Cas遺伝子欠損破骨細胞にKif1cを過剰発現した結果、Cas遺伝子欠損により形成されなかったアクチンリングが形成され、骨吸収活性も回復した。この結果はKif1cがCasの下流のシグナルでアクチンリング形成に重要な役割をしていることを示唆する。また、Kif1cの過剰発現により野生型破骨細胞のアクチンリング形成に影響なく骨吸収活性を増強したことから、Kif1cは細胞骨格の再構築など動的なアクチン構築を制御していると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
floxコンストラクト作成が当初の予定通り進んでおらず、また、大学での動物実験施設の汚染による実験の休止により、マウス作成および交配実験は行わない。また、in vivoで得られるデータは、in vitroの実験により得られるデータの補強なので、in vitroの実験に注力し、研究を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究により、Kif1cの破骨細胞における重要性が明らかになってきた。そこで、次にKif1cの機能メカニズムを解明する。具体的にはKif1cのキネシンモーター部位の変異体を作成し、破骨細胞におけるアクチンリング形成における機能を評価する。また、Kif1cとc-Srcあるいはp130Casとの分子間相互関係を免疫沈降法、リン酸化の有無の検討などで評価する。分子間相互関係が認められた場合、結合部位あるいはリン酸化部位などを部位欠損変異体などの作成により特定することによりKif1cの機能部位を特定する。さらに、細胞内の局在などを免疫染色により検索し、Kif1cのモータードメインと細胞骨格構築との関係を検討する。
また、Kif1cと他のアクチン制御タンパク質との相互関係も検討する。
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| Causes of Carryover |
遺伝子構築がうまくいかず、in vivoの実験を減らしたため。次年度では減らしたin vivo実験の代わりにin vitroの実験の拡充により、細胞分化に必要なサイトカインや破骨細胞機能評価用のプレートなどの購入量の増加が見込まれるため、これに充当する。
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Research Products
(6 results)
