2020 Fiscal Year Research-status Report
骨・軟骨コラーゲン分子群の組織特異的発現、骨格形成機序の解明と再生医療への応用
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20K09436
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
松尾 哲孝 大分大学, 医学部, 准教授 (10284788)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢野 博之 大分大学, 全学研究推進機構, 教務職員 (50448552)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コラーゲン / 骨 / 軟骨 / 転写 / 翻訳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外マトリックス分子の中で、特に線維性コラーゲン分子は、骨・軟骨に特異的に発現し、骨・軟骨組織に対して機械的強度や柔軟性を与えている。更に、細胞との相互作用により直接シグナルを伝達し、正常な細胞分化や組織発生過程を経て、その機能を維持している。そして、この制御機構が破壊されると、適切な細胞外環境が維持できなくなり、正常な細胞分化・組織発生や機能が失われ、骨格形成異常疾患等が引き起こされる。本研究は、骨・軟骨コラーゲン分子群の組織特異的発現と骨格形成調節機構について、以下の視点で解析する。
１）骨・軟骨組織における線維性コラーゲン遺伝子の発現調節機構についての検討。骨および軟骨に発現しているコラーゲン遺伝子（V/XXIV型およびXI/XXVII型）の発現調節基機構について、培養細胞およびマウスを用いて解析する。具体的には、培養細胞を用いて、骨および軟骨に特異的なシスエレメント（エンハンサーおよびサイレンサー）について検討し、関与する調節因子の役割を明らかにする。
２）骨・軟骨組織における線維性コラーゲン遺伝子のlong ncRNAによる転写調節機構、およびmirRNAによる翻訳調節機構についての検討。トランスクリプトームに着目し、long non-coding RNAによる転写調節機構と、mirRNAによる翻訳調節機構について、培養細胞を用いて検討する。
コラーゲン分子群の骨・軟骨分化機構とその機能を明らかにし、骨・軟骨形成異常疾患の診断・治療と再生医療への可能性を探る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
１）骨・軟骨組織における線維性コラーゲン遺伝子の発現調節機構についての検討。1-1）骨に発現しているコラーゲン遺伝子（V/XXIV型）の発現調節機構について、特に骨分化に重要な転写因子であるSp7/Osterixが、V型コラーゲン転写活性を増強する事を見出しており、その作用機序を強制発現やノックダウン遺伝子導入で検討しているが、そのメカニズムについて検討中である。1-2）軟骨に発現しているコラーゲン遺伝子（XI/XXVII型）の発現調節機構について、軟骨分化に重要な転写因子であるSox9が、XI型コラーゲン転写活性を増強していることを見出し、現在その作用機序について検討している。
２）骨・軟骨組織における線維性コラーゲン遺伝子のlong ncRNAによる転写調節機構、およびmirRNAによる翻訳調節機構についての検討。骨芽細胞および軟骨細胞において、そのトランスクリプトームに着目し、long non-coding RNAによる転写調節機構と、mirRNAによる翻訳調節機構について、網羅的解析を行っており、現在候補となる分子を検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）骨・軟骨組織における線維性コラーゲン遺伝子の発現調節機構について。1-1）骨に発現しているコラーゲン遺伝子（V/XXIV型）の発現調節機構について、骨分化に重要な転写因子であるSp7/Osterixが、どのようなメカニズムでV型コラーゲンの転写活性を増強しているのかを、現在さまざまな培養細胞株を用いながら、引き続き検討を加えている。。1-2）軟骨に発現しているコラーゲン遺伝子（XI/XXVII型）の発現調節機構について、見出した軟骨分化に重要な転写因子であるSox9が、XI型コラーゲン転写活性を増強していることについて、現在その作用機序について引き続き検討している。
２）骨・軟骨組織における線維性コラーゲン遺伝子のlong ncRNAによる転写調節機構、およびmirRNAによる翻訳調節機構についての検討。骨芽細胞および軟骨細胞において、網羅的にスクリーニングを行っている、long non-coding RNAによる転写調節機構と、mirRNAによる翻訳調節機構については、様々な培養細胞株を加えて多方面からの比較検討を行っており、必要であれば骨・軟骨特異的な遺伝子ライブラリーを作製し、網羅的解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
初年度は、前年度までに取得していた科学研究費を延長していたので、そちらの予算を優先的に使用した。また、コロナウイルスの影響で、大学の実験設備（動物実験施設・RI実験施設）の改修工事期間が延長となり、使用することが出来なかった。これらに加えて、消耗品等の購入は、研究の進行に並行して購入する方が望ましいと考え、予算を繰り越して使用することとした。
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