新規関節形成マスター遺伝子SOX11を軸とした関節形成分子ネットワークの解明

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21591931
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松原 全宏 The University of Tokyo, 医学部附属病院, 助教 (40361498)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 博隆 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20345218) ; 大隈 知威 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (90534909) ; 川口 浩 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (40282660)
• Keywords: 永久関節軟骨再生

Research Abstract

本研究は、SOX11を軸とした関節形成分子ネットワークを網羅的に同定することを目的としている。このため本年度はSOX11の機能解析の他、発現クローニングによる機能未知の遺伝子の同定を試みた。
1)WNT9A遺伝子エンハンサーを用いた発現クローニングと候補遺伝子の機能解析
我々は、関節形成に重要なWNT9A遺伝子上流に種間で高度に保存された領域を同定、これとファージ発現ライブラリーを組み合わせ、機能未知の新規関節形成遺伝子の候補を複数得た。現在、これら候補遺伝子の発現ベクターを作成しin vitroでの解析を行っている。
2)SOX11の機能ドメインの同定と既知シグナル伝達系の中での位置づけ
SOX11の機能ドメインとしてN末、C末の種間で保存された領域の重要性を見出すことに成功した。また、WNT9AおよびGDF5プロモーターへのSOX11の直接の結合をEMSAにより確認済みである。また、SOX11の過剰発現がII型コラーゲンや、アグリカンといった軟骨特異的な遺伝子発現を上昇させることから、関節組織の中でも特に関節軟骨への分化を強く誘導する因子であることを見出した。
3)SOX11のin vivoにおける発現パターン解析
マウスエンブリオの四肢におけるSOX11の発現を、whole mount in situ hybridization法の他、免疫化学染色法でも確認した。SOX11は胎生中期に強く発現が見られた。
4)Ex vivoでの関節形成誘導メカニズムの解明
現在進行中の課題である。基礎検討の結果、胎生11.5日前後のマウスを使用することがよいことが判明しているが、ex vivoでの関節形成のために必要十分な成長因子の組み合わせは同定できていない。今後も必要な因子につき検討を続ける予定である。
なお研究成果がまとまった時点で、国内外の学術集会や学術誌を通じて公表する予定である。