Elucidating the regulatory mechanism of osteoclast differentiation of Rab44 and its effects on bone tissue

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K18459
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57010:Oral biological science-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: Yamaguchi Yu 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (50823308)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: Rab44 / Rab GTPase / 破骨細胞 / Rab44ノックアウトマウス / 骨組織・骨代謝解析

Outline of Final Research Achievements

To elucidate how polar vesicle trafficking is involved in the regulation of osteoclast differentiation, we identified proteins that bind to Rab44, a membrane trafficking-related factor. We identified Coronin1C, an actin-binding protein that primarily binds to the inactive form of Rab44. Bone morphology analysis of Rab44 knockout mice revealed a trend toward increased trabecular bone spacing in the knockout mice. Analysis of bone marrow-derived osteoclasts showed enhanced osteoclast differentiation in knockout mice.

Free Research Field

常態口腔科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

破骨細胞は骨吸収を担う細胞で、骨表面へと極性を持った小胞輸送を行うことでその機能を発揮する。この独特な極性小胞輸送を調節する因子に関する研究は、分化調節因子やシグナルの研究に重点が置かれてきたため、あまり進んでいない。Rab44はこの小胞輸送を司る遺伝子であり、これまでに破骨細胞分化を制御することを明らかにしてきた。この研究ではRab44がCoronin1Cと相互作用すること、またRab44が個体レベルで骨組織に影響を及ぼすことを明らかにした。極性小胞輸送関連因子の分子レベルでの機能解明と個体レベルでの骨に対する影響を明らかにすることは、新たな骨疾患治療へのアプローチとなることが期待される。