2022 Fiscal Year Final Research Report

Intracellular function and new extracellular signaling pathways of CCN proteins and their common molecular base

Research Project

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Project/Area Number	19H03817
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 57010:Oral biological science-related
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	Takigawa Masaharu 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (20112063)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	青山絵理子岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (10432650) 星島光博岡山大学, 歯学部, 客員研究員 (30736567) 久保田聡岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (90221936) 西田崇岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (30322233) 江口傑徳岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (20457229) 大野充昭岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (60613156) 鈴木守大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (40280507)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	CCNタンパク質 / CCNファミリー / 軟骨細胞 / 結合分子 / 細胞外情報ネットワーク / 細胞外ベジクル / 細胞内機能 / イントラクリン
Outline of Final Research Achievements	In this study, we found the followings. (1) CCNs regulate differentiation of more various types of cells than the cell types previous known as CCN targets. In addition to the expanded repertoire of target cell types, CCN2 has, surprisingly, intracellular functions. CCN2 is associated with Rab14 on proteoglycan-containing vesicles during their transport from the Golgi apparatus to endosomes in chondrocytes. CCN2 is also transported into nuclei and acts as a transcriptional factor of alphaSMA gene, a maker of myofibroblasts. (2) In addition to autocrine/paracrine fashion, CCN proteins act through new signaling pathway: they are included into extracellular vesicles with various binding partners and transported to distant organs/tissues/cells, and then act together on target cells there. (3) To exert these new functions, CCNs also need to cooperate with specific binding factors. Determination of 3-dimensional structure of CCN-binding factor complex is ongoing toward medical application.
Free Research Field	常態系口腔科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	CCNタンパク質は細胞外に分泌されて細胞外マトリクス中で、細胞間を飛び交う様々な情報伝達物質に結合してそれらを貯留したり受容体への結合を介助することによりその多彩な作用を発揮するものと考えられ、いわば"シグナルコンダクター(指揮者）”であると定義されてきた。しかし、今回、その局在が細胞外ベジクルや細胞内にも拡がりその多彩な作用の範囲もさらに拡がり、CCNタンパク質自体を新たな分子群として再定義する必要がでてきたことの学術的意義は極めて大きい。また、このような従来なかった作用機構を有する新分子群は、新たな発想に基ずく革新的な医学応用に繋がる可能性を秘めておりその社会的意義も大きい。