ノックアウトマウスとレポーターマウス作製によるType I Runx2の機能解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K09819
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 松尾 友紀 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 技術職員 (40792601)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小守 壽文 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 特命教授 (00252677) ; 森石 武史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (20380983) ; 大庭 伸介 大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (20466733)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Runx2 / Type I Runx2 / Type II Runx2 / アイソフォーム / 骨芽細胞分化 / 軟骨細胞

Outline of Annual Research Achievements

Runx2は、骨芽細胞分化および軟骨細胞後期分化における主要な制御因子であり、骨形成に必須である。Runx2は、2つのプロモーター（P1, P2）によって転写が制御されており、P1プロモーター から転写されるType II Runx2ノックアウトマウスは、Runx2ノックアウトマウスと比較し、骨形成異常は比較的軽微である。このため、P2プロモーターから転写されるType I Runx2が骨形成に重要な働きをすることが推測される。本研究では、P2プロモーターを欠失・変異させ、Type I Runx2ノックアウトマウスを作製、その機能を明らかにすることを目的とする。
当該年度は、すでに作出しているRunx2 P2プロモーターを欠失および変異させたType II Runx2のみを発現できるType I Runx2ノックアウトマウスについて、10週齢の大腿骨のマイクロCT解析をおこない、遠心部海綿骨領域の骨量、骨梁数、骨梁幅、骨塩量、および骨幹皮質骨領域の骨量、外周長、内周長、骨塩量を測定した。この結果、10週齢のマウスの大腿骨では、すべてのパラメーターで有意な変化は認められなかった。さらに、Type I Runx2ノックアウトマウスとRunx2ヘテロマウスとの交配により、Type I Runx2 / Runx2ヘテロマウスを作出し、新生児の骨格標本での骨・軟骨形成の遅延と頭蓋骨から抽出したRNAでのRunx2アイソフォームの遺伝子発現を比較検討した。骨格標本では骨・軟骨形成の大きな遅延は認められなかったが、RNAの発現比較では、Type I Runx2の発現が野生型マウスと比較して有意に抑制されていた。Runx2の発現には有意な変動がみられず、このため骨・軟骨形成に大きな遅延がみとめられないと考えられる。