骨・軟骨特異的に発現する線維性コラーゲンの発現調節機構の解明と組織再生への応用

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K18469
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 樋田 真理子 大分大学, 医学部, 客員研究員 (10737224)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: コラーゲン / 転写 / 骨 / 軟骨

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、骨や軟骨形成をはじめとする骨格形成に関与する線維性コラーゲン分子の役割を、遺伝子発現調節機構の解析を通じて明らかにするとともに、各組織における細胞分化及び機能維持の分子メカニズムについての解明を行うことを目的としている。
これまでに、骨細胞において、V型コラーゲン遺伝子では、骨分化誘導因子であるSp7/Osterixによって発現が増強されることが明らかとなっており、また、XXIV型コラーゲン遺伝子では、その発現は弱いものの下顎骨にシグナルを示すことが明らかとなっている。そこで、さらに作用機序の解析を進めるため、骨形成における組織特異的なシスエレメント領域の同定や発現調節機構におけるトランスクリプトームによるlong ncRNA、microRNAといった転写・翻訳調節機構との関与について検証を行ってきた。
軟骨細胞においては、XI型・XXVII型コラーゲン遺伝子ともに見出された軟骨特異的エンハンサー領域と関与する因子について解析を進めることとした。XI型コラーゲン遺伝子については、エンハンサー領域近傍に位置するサイレンサー領域についても関与する抑制因子の特定に向け解析を行ってきた。同様にXXVII型コラーゲン遺伝子についても、エンハンサー領域における関与する因子について、プロモーターとシスエレメントとの相互作用による制御関係をふまえ、プロモーターとイントロンをつないだコンストラクトを用い、解析を行ってきた。
こうした遺伝子発現調節機構の解析を通じて、各コラーゲン分子の転写や翻訳メカニズムを明らかにすることによって関与する因子と骨格形成異常疾患等の関連性について知見を得ることができ、さらには診断や治療への応用の一助となるのではないかと考える。