Spatio-temporal analyses of bone growth effect and ERK regulation of C-type natriuretic peptide using FRET imaging

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23995
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0904:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Hirota Keisho 京都大学, 医学研究科, 助教 (20852263)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: 生体イメージング / C型ナトリウム利尿ペプチド / 骨代謝

Outline of Final Research Achievements

In this study, we established a live-imaging system of growth plate cartilage using transgenic mice which express FRET biosensor for ERK, then successfully detected change of ERK activity induced by CNP addition. As a result, it revealed that ERK activity below the perichondrium of hypertrophic zone was suppressed by CNP addition. Hereafter, we are planning a quantitative analysis of the relationship between CNP-induced ERK dynamics and growth plate elongation.

Free Research Field

代謝および内分泌学関連

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CNPの骨伸長促進作用に関して、その分子機序の多くは未だ不明のままである。これまでの検討からERK活性の制御が重要であると推測されているが、免疫染色などの組織学的検討では明らかにされていなかった。今回、ERK-FRETバイオセンサー発現マウスを用いて、これまで検出することのできなかったCNPによるERK活性の抑制を生きた成長板軟骨の中で検出することができた。今後、さらにERK活性制御と成長板軟骨伸長との関連を明らかにすることにより、ERK活性の局所制御に基づく新たな低身長症の治療法の開発への基盤形成につながることが期待される。