Understanding of the musculoskeletal system regulated by the transcription factor Scleraxis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03107
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57010:Oral biological science-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Shukunami Chisa 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60303905)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 隅山 健太 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00370114) ; 樋口 真之輔 神戸大学, 附属学校部, 附属中等教育学校教諭 (20847131) ; 吉本 由紀 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (40735304)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腱・靱帯 / Scleraxis / エンハンサー / 遺伝子改変動物 / Sox9

Outline of Final Research Achievements

In this study, we performed reporter assays using LacZ reporter transgenic mouse embryos to identify a downstream enhancer that is responsible for tendon/ligament-specific transcriptional regulation. Cell lineage analyses using ScxCre knock-in mice and RosaTomato reporter mice revealed localization of cell populations that express Scx not only in tendons and ligaments, but also in growth plates, primary cancellous bone, and cortical bone. We found that Scx-deficient mice and conditional knockout mice in which Scx was deleted in the Sox9-expressing region showed defective enthesis formation and a marked decrease in bone mass.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

筋骨格システムは、basic helix-loop-helix型の転写因子であるScleraxis(Scx)が発現する腱・靱帯によって統合されている。本研究では、Scx遺伝子の時空間的発現制御に関わるエンハンサーを同定し、筋骨格システムにおいてこれらの遺伝子を発現する細胞系譜を明らかにした。また、Scx欠失マウスの解析によってScxの個体レベルでの機能を解析した。得られた研究成果は、筋・骨コンポーネントの連結の要となる腱・靱帯で発現するScxを基軸とする生命現象の統合的理解を深め、損傷すると修復が困難な腱・靱帯の再生技術の基盤を構築することに寄与すると期待される。