Elucidating the involvement of Microtubule-Wnt/PCP network in cartilage development

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06664
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Kikuchi Koji 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (70457290)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 軟骨細胞 / 細胞極性 / Map7D1 / 分化 / 内軟骨性骨化

Outline of Final Research Achievements

We elucidated the function of a molecular mechanism we discovered that regulates cell polarity formation: the microtubule-Wnt/PCP network (EMBO Rep., 2018.) during tissue formation in mice. We found that Map7D1, one of the regulatory molecules, is involved in the formation of chondrocyte cell polarity, and furthermore, the disruption of chondrocyte differentiation caused by abnormal cell polarity may affect cell-cell interactions required for bone formation. In particular, the expression and localization patterns of Map7D1 were changed depending on the differentiation state, suggesting that the cell polarity formation of chondrocytes may be regulated by changes in the molecular dynamics of Map7D1.

Free Research Field

細胞生物学、発生生物学、分子生物学、生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

内軟骨性骨化では、分化系譜に沿って配列した軟骨細胞と血管/破骨細胞/骨芽細胞などの細胞間相互作用によって、軟骨組織が骨組織へと置換されていく。この時に、分化系譜に沿った軟骨細胞の配列：カラム形成には、細胞極性：紡錘体軸/細胞挿入/繊毛形成/配列保持が必須である。しかし、軟骨細胞の細胞極性形成メカニズムは依然として未解明な点が多く残されている。私共は、その鍵となりうる分子としてMap7D1を見出した。本研究がさらに進展する事で、骨格形成の仕組みを理解するという学術的重要性のみならず、内軟骨性骨化の異常により生じる骨軟骨異形成症の発症原理の理解につながる。