2020 Fiscal Year Research-status Report
骨基質タンパク質オステオカルシンによる脳機能保護作用の分子基盤解明
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18K09510
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| Research Institution | Kyushu Dental College |
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Principal Investigator |
東 泉 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (40228705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 弘 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (70304813)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | オステオカルシン / 神経細胞 / 受容体 / 細胞内シグナル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最近、骨芽細胞の作るタンパク質「オステオカルシン」が脳の発達および機能維持に重要な役割をもつことが明らかとなった。この分子基盤を解明するため、本研究では、神経細胞の機能調節におけるオステオカルシンの役割とその分子機構の解明を目指している。令和２年度は、前年度にラット副腎髄質褐色細胞腫由来細胞株PC12を用いて確認した神経細胞におけるオステオカルシンの直接作用、すなわち細胞増殖促進効果、神経成長因子（NGF） 依存的な神経細胞様細胞への分化促進効果、過酸化水素処理によって誘導されるアポトーシスのオステオカルシン前処理による抑制効果について、グルタミン酸残基のγカルボキシル化(Gla化)の有無によってGlu型とGla型が存在するオステオカルシンそれぞれによる作用の違いを含めて、より詳細に検討した。結果として、オステオカルシンが PC12 細胞において、主に受容体 Gpr158 を介して作用を発揮していることを確認した。一方、オステオカルシン前処理が PC12 の NGF や insulin 刺激依存的な細胞内シグナルのうち、PI3K-Akt 経路および Erk 経路に及ぼす影響を調べたが、検討した条件において細胞のオステオカルシン前処理は両シグナル経路に顕著な影響を及ぼしていなかった。ただし、PC12 細胞のオステオカルシン刺激そのものは Erk 経路を活性化しており、PC12 細胞におけるオステオカルシンの種々の作用は Erk 経路の活性化を通じて発揮されることを示唆する結果が得られた。令和2年度は、これらの成果を学術誌にて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2年度は、前年度に培養細胞株 PC12 を用いた実験で見出した神経細胞に対する OC の作用の詳細な検討と関与する受容体および細胞内シグナルの一端を明らかにし、論文として発表した。一方、細胞株 PC12 を用いた神経細胞モデルより得られた結果について神経細胞の初代培養系を用いた実験結果が安定せず検証が途上である。期間延長した令和3年度に初代培養系による OC の直接効果の検証を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和３年度は引き続き、培養細胞株で得られた結果について、神経細胞の初代培養系におけるオステオカルシンの直接作用の検証と詳細な作用機序の検討を行う。令和２年度は神経細胞の初代培養系の結果が不安定で検討が遅れたが、手技にも慣れてきたことから培養神経細胞を用いたオステオカルシンの直接作用と作用機序の一端を解明するという本課題における目標を十分達成できると考えている。
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| Causes of Carryover |
令和元年度の主要設備の故障および令和２年度の新型コロナウイルス感染症対応等による研究の進捗の遅れにより、期間延長を行った。令和３年度は当初計画していた神経細胞初代培養系による実験を行い、必要な動物、薬品及びプラスチック器具、論文の英文校正と雑誌掲載費等に充てる。
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Research Products
(4 results)
