膜輸送系を主軸とする新規分子による骨粗鬆症モデルマウスの病態解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K17004
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 山口 優 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (50823308)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Rab44 / Rab GTPase / Coronin1C / Rab44ノックアウトマウス / 骨組織・骨代謝解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、Rab44の欠失が骨粗鬆症モデルに及ぼす影響を調査し、その機能を明らかにすることである。申請者は、Rab44遺伝子の異常が骨粗鬆症に関与する可能性があると考え、この遺伝子のノックアウトマウスを用いて、以下の環境要因を組み合わせて骨粗鬆症モデルを構築し、解析する。食事環境では、カルシウム欠乏食モデルを採用し、性ホルモン異常には卵巣摘出（OVX）モデルを、薬物療法にはステロイド投与などの薬物投与モデルを、運動の影響には尾部懸垂モデルを使用する。また、in vitro実験により、相互作用する分子の探索を行い、そのメカニズムも解明する。
質量分析の結果、Rab44がアクチン結合タンパク質であるCoronin1Cと相互作用することが明らかになった。免疫沈降実験では、Coronin1Cとの結合がRab44の野生型と不活性型（GDP型）変異体発現細胞で起こり、Rab44の活性型（GTP型）変異体発現細胞では起こらないことが確認された。これらの知見と関係するように、GTP型変異体の発現は破骨細胞の分化を抑制し、GDP型変異体の発現は分化を促進することが示された。in vitroでのCoronin1Cノックダウン実験では、破骨細胞の多核形成が顕著に阻害された。さらに、Coronin1Cノックダウンにより、RAW-Dマクロファージの運動能と遊走能が阻害された。in vivo実験でも、Coronin1Cノックダウンが破骨細胞形成を抑制することが示された。したがって、Coronin1CはGDP特異的Rab44エフェクターであり、マクロファージの細胞運動を調節することで破骨細胞形成を制御することが明らかになった。