2011 Fiscal Year Research-status Report
神経伝達物質受容体・イオンチャネルによる電位変化を伴う力学的負荷感知機構の解明
| Project/Area Number |
23791626
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
|---|
Principal Investigator |
納富 拓也 東京医科歯科大学, 歯と骨のＧＣＯＥ拠点, ＧＣＯＥ特任講師 (70542249)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
|
| Keywords | 骨代謝 |
|---|
| Research Abstract |
高齢化社会に伴う骨疾患の増加により、その疾患の治療対策が必要となってきている。この原因を明らかにして、骨疾患治療を推進するために、われわれの研究経験を基にして骨代謝における膜電位・イオンチャネルの役割を検討してきた。特に、今年度は、骨を壊す破骨細胞に着目して、研究をすすめた。 イオンチャネルを介した骨代謝における情報伝達機構を明らかにするため、破骨細胞機能に関与する新たなイオンチャネルの探索をおこなった。その結果、ライソソームに存在するカルシウムチャネルを新たな標的分子として同定して、その破骨細胞分化におよぼす影響を検討した。このカルシウムチャネルは、他の細胞組織と比較して、破骨細胞に豊富に存在しており、破骨細胞分化に伴って、発現量が高くなることが明らかになった。このカルシウムチャネルを前破骨細胞にて、遺伝子ノックダウンしたところ、破骨細胞分化が大きく阻害された。これは、破骨細胞分化に深く関与するNFATc1の核内移行を阻害することで引き起こされていた。そこで、破骨細胞分化時における細胞内カルシウム変動に、このイオンチャネルが影響を及ぼすかどうか検討したところ、このカルシウムチャネルはライソソームからのカルシウムイオン放出に関与しており、破骨細胞分化時におけるカルシウムオスシレーションを制御することがわかった。さらに、このカルシウム放出は、細胞内小胞体からのカルシウムイオンの多量放出を促すトリガーとして働くことを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
膜電位・イオンチャネルの役割について検討をすすめているが、過分極によって活性化されるイオンチャネルのひとつHCN (Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide modulated channel)の役割については、順調に研究が進展している。また、膜電位を自由に制御するための方法を同時に開発しているが、これについても、予備実験段階で成功した。さらに、骨代謝に関与するイオンチャネルの新規同定として、ライソソームにあるカルシウムチャネルを同定することに成功した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
新たに、破骨細胞分化を調節するリソソームにあるカルシウムチャネルを同定することに成功した。これをさらに検討するために、検討項目「細胞内小胞器官におけるイオンチャネルの役割」を加えて、研究の幅を広げる。また、従来、着目しているイオンチャネルの役割、さらに膜電位の調節技術も推進していく。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
新たに同定したカルシウムチャネルの役割の検討、細胞膜上電依存性イオンチャネルの役割、膜電位の調節技術の3点を中心として、研究費を使用する。大型研究機器は導入済みであるので、試薬・培養器具および動物実験試料を主な使途とする。
|
-
[Journal Article] Sympathetic control of bone mass regulated by osteopontin.2011
Author(s)
Nagao M, Feinstein TN, Ezura Y, Hayata T, Notomi T, Saita Y, Hanyu R, Hemmi H, Izu Y, Takeda S, Wang K, Rittling S, Nakamoto T, Kaneko K, Kurosawa H, Karsenty G, Denhardt DT et al.,
-
Journal Title
Proc Natl Acad Sci USA
Volume: 108
Pages: 17767-72
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Per-1 is a specific clock gene regulated by parathyroid hormone (PTH) signaling in osteoblasts and is functional for the transcriptional events induced by PTH2011
Author(s)
Hanyu R, Hayata T, Nagao M, Saita Y, Hemmi H, Notomi T, Nakamoto T, Schipani E, Knonenbery H, Kaneko K, Kurosawa H, Ezura Y, Noda M
-
Journal Title
J.Cell.Biochem
Volume: 112
Pages: 433-438
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Nanogel-based scaffold delivery of prostaglandin E(2) receptor-specific agonist in combination with a low dose of growth factor heals critical-size bone defects in mice2011
Author(s)
Kamolratanakul P, Hayata T, Ezura Y, Kawamata A, Hayashi C, Yamamoto Y, Hemmi H, Nagao M, Hanyu R, Notomi T, Nakamoto T, Amagasa T, Akiyoshi K, Noda M
-
Journal Title
Arthritis Rheum
Volume: 63
Pages: 1021-1033
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Osteopontin deficiency enhances parathyroid hormone/parathyroid hormone related peptide receptor (PPR) signaling-induced alteration in tooth formation and odontoblastic morphology2011
Author(s)
Morishita M, Ono N, Miyai K, Nakagawa T, Hanyu R, Nagao M, Kamolratanakul P, Notomi T, Rittling SR, Denhardt DT, Kronenberg HM, Ezura Y, Hayata T, Nakamoto T, Noda M
-
Journal Title
Tissue Cell
Volume: 43
Pages: 196-200
-
-
