2011 Fiscal Year Annual Research Report
骨髄単球分化過程における破骨細胞分化因子受容体(RANK)の発現制御
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21590419
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
北澤 理子 神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (00273780)
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| Keywords | 破骨細胞 / RANKL / RANK / 遺伝子プロモータ / 造血細胞 / 転写因子 |
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| Research Abstract |
本研究計画は、骨髄単核細胞から破骨細胞への分化のメカニズムを解明する目的で、破骨細胞分化因子の受容体RANKの発現制御について、検討するものである。
私どもは、マウスRANK遺伝子プロモータ領域6 kbをクローニングし、転写開始部位から約1kb以内の転写因子結合配列に着目して解析を行った。破骨細胞分化に必須のRANKL-RANKシグナルの下流では、活性化された転写因子NFATc1が、TRACP、カテプシンKなどを誘導するが、同時にAP-1転写因子(c-Fosとc-Junのヘテロダイマー)、造血細胞分化の転写因子PU.1やMITFが、破骨細胞形質遺伝子のプロモータに結合して、転写をOnにする。受容体RANK遺伝子プロモータは、カテプシンKやTRACPの遺伝子プロモータと構造が類似しており、私どもの検討では、PU.1やMITFの効果に加え、RANKL刺激によるNFATc1活性化により、RANK自体の発現が促進する仕組みがある。NFATc1によるRANK転写促進にはNFAT結合配列(-350)が関与することを示した。本年度はc-Fosの関与について詳細な検討を行った。マウスRAM(遺伝子プロモータ領域には、AP-1/CRE候補配列(-240)が存在する。単球～破骨細胞前駆細胞のRANK発現は、PMA処理やc-Fos強制発現で促進し、c-Fos siRNAで阻害されることから、RANK発現にはPKCを介するAP-1転写因子の活性化が関与することを示した。ゲルシフトアッセイでは(-240)付近の配列で特異的な蛋白DNA結合を認め、PMA処理したRAW細胞核抽出物を用いたChIPアッセイにて、同部位とc-Fosの結合を確認した。以上より、c-Fosは、AP-1結合配列(-240)に作用して、RANK発現を正に制御することが示された。従来より、c-Fos欠損動物では破骨細胞が形成されず骨大理石病を来すことが報告されてきた。本研究によりc-Fosの破骨細胞分化への関与は、RANKL-RANK結合の下流でのTRACPなどの分化形質発現にとどまらず、受容体RANKの発現自体に必要であることを示した。これらの成果は日本病理学会、日本骨代謝学会、米国骨代謝学会で報告し、論文投稿準備中である。
さらに、RAW cellにRANKLを添加すると誘導されるspilicing variant(vRANK)の破骨細胞を抑制機能についての論文が掲載され、引き続き遺伝子改変動物作成の準備中である。
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[Journal Article] Parathyroid hormone-responsive Smad3-related factor, Tmem119, promotes osteoblast differentiation and interacts with the bone morphogenetic protein-Runx2 pathway2011
Author(s)
Hisa I, Inoue Y, Hendy GN, Canaff L, Kitazawa R, Kitazawa S, Komori T, Sugimoto T, Seino S, Kaji H
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 286
Pages: 9787-9796
Peer Reviewed
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