von Willebrand factor D and EGF domain の歯の発生段階における役割解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K21008
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 岩田 こころ 東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 医員 (30963962)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 歯の発生 / Vwde / 歯原性上皮細胞 / 細胞外マトリックス

Outline of Annual Research Achievements

われわれは、人体の骨格となる骨を含む硬組織が間葉細胞由来であるのに対し、人体で最も硬い組織である歯のエナメル質は上皮細胞から形成されるというユニークな特徴に着目した。エナメル芽細胞の分化・成熟過程を解明することは歯の発生分子機構の理解だけではなく、生物学的意義も高いと考えられる。われわれはVwdeがエナメル芽細胞の分化とエナメル質形成に重要であり、その過程においてNcadherinの制御に関与していることをin vitro実験系および遺伝子欠損モデルマウスを作成し、in vivoの実験によって明らかにしてきた。このことから細胞接着や極性に関わることが示唆された。そこで、さらなる分子機構を明らかにするためにVwdeを過剰発現させた細胞におけるRNAseqを行い、Vwdeの発現により動く分子の網羅的検索を行ったところ、細胞-細胞間、細胞-細胞外環境間に関与する分子を多く変動させることが明らかとなった。これらの分子との相互作用について解析し、歯原性上皮細胞からエナメル細胞へと分化する間の細胞極性の変化やシグナルの切り替えなどに重要な役割があることが示唆された。さらに、von Willebrand factor (vWF) を有するタンパク質ドメインはサブタイプが存在する。血液凝固に関するドメインとしてはAドメインが大きく関与しているが、vWA含有タンパク質は多くの生物学的事象（例えば、細胞接着、移動、ホーミング、パターン形成、シグナル伝達など）に関与していることが知られており、歯の発生においても発現していることが報告されているが、Cドメインについては文献が少ない。今回Vwdeの遺伝子欠損マウスにおいての表現型は比較的マイルドであり、Dドメイン以外の分子が代償的に働いた可能性がある。そこで未だ文献の少ないvWC含有タンパクについて歯の発生段階での発現解析を進めた。

Research Products

• [Journal Article] Iroquois homeobox 3 regulates odontoblast proliferation and differentiation mediated by Wnt5a expression. (2023)
  • Author(s): Narwidina A, Miyazaki A, Iwata K, Kurogoushi R, Sugimoto A, Kudo Y, Kawarabayashi K, Yamakawa Y, Akazawa Y, Kitamura T, Nakagawa H, Yamaguchi-Ueda K, Hasegawa T, Yoshizaki K, Fukumoto S, Yamamoto A, Ishimaru N, Iwasaki T, Iwamoto T
  • Journal Title: Biochemical and biophysical research communications. Volume: 650 Pages: 47-54
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.02.004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] C-terminus of PIEZO1 governs Ca(2+) influx and intracellular ERK1/2 signaling pathway in mechanotransduction. (2023)
  • Author(s): Sugimoto A, Iwata K, Kurogoushi R, Tanaka M, Nakashima Y, Yamakawa Y, Oishi A, Yoshizaki K, Fukumoto S, Yamamoto A, Ishimaru N, Iwamoto T
  • Journal Title: Biochemical and biophysical research communications. Volume: 682 Pages: 39-45
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.09.080
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] エナメル芽細胞の分化初期に発現するVwdeによる細胞-細胞間,細胞-細胞外基質間接着の発現制御機構の解析 (2023)
  • Author(s): 岩田こころ, 岩本 勉
  • Organizer: 第61回日本小児歯科学会大会
• [Presentation] 歯の硬組織形成における細胞外マトリックス分子の機能 (2023)
  • Author(s): 岩田こころ, 岩本 勉
  • Organizer: 小児歯科学会第38回関東地方会大会
• [Presentation] von Willebrand factor D and EGF domains regulates ameloblast differentiation, abnormalities of which result in enamel cracks (2023)
  • Author(s): Kokoro Iwata, Rika Kurogoushi, Tsutomu Iwamoto.
  • Organizer: International Association of Pediatric Dentistry
  • Int'l Joint Research
• [Funded Workshop] International Association of Pediatric Dentistry (2023)