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2015 Fiscal Year Annual Research Report

筋・骨格形成および造血におけるシェディングの機能解析

Research Project

Project/Area Number 24390358
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

堀内 圭輔  慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (30327564)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 依田 昌樹  慶應義塾大学, 医学部, 助教 (30464994)
東門田 誠一  慶應義塾大学, 医学部, 助教 (40415237)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords骨代謝 / 小胞体ストレス / ADAM遺伝子 / 筋代謝
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題ではADAM10およびADAM17を中心に,骨代謝,筋代謝分野におけるectodomain sheddingの機能解明を目指し研究に従事している.またこれに併せ,分泌タンパク質全版の品質管理と細胞内恒常性維持に必須の機構である小胞体ストレス応答機構の骨代謝における機能解析を行っている.
平成27年度には主に以下の研究成果を得た.1.ADAM10を筋衛星細胞特異的に不活化したマウスを作成し,このマウスが筋損再生能に著しい障害を有することを明らかにした.本遺伝子改変マウスでは筋衛星細胞のNotchシグナリングが低下しており,その結果,筋衛星細胞の未分化状態を維持できなくなり,筋芽細胞に分化してしまうことを見出した.実際,本遺伝子改変マウスでは筋衛星細胞がほぼ完全に消失しており,このことからADAM10が筋衛星細胞の未分化状態を保つのに必須の分子であることが明らかとなった.本論文は平成27年度内に受領済みである (Mizuno et al. J Biol Chem 2015).3.小胞体ストレスが破骨細胞分化過程において一過性に活性化され,その小胞体ストレス応答にて破骨細胞分化に必須の転写因子であるNFATc1の転写が制御されていることを明らかにした.また,小胞体ストレスのセンサー分子として機能するIRE1αを欠失した遺伝子マウスでは,破骨細胞分化に障害が生じ,その結果骨量の増加を呈することを示した.これらの内容は論文として投稿し,本論文は平成27年度内に受領済みである (Tohmonda et al. J Clin Invest 2015).
また,これまでの研究から,ADAM17を皮膚から欠損した遺伝子改変動物ではアトピー性皮膚炎に類似した重篤な皮膚炎を呈することが観察されているが,共同研究にて,ADAM17を皮膚から欠損した遺伝子改変動物では,皮膚のバリヤー機能が著しく低下し,その結果皮膚の常在菌のコローニーに異常をきたすことを明らかとした (Kobayashi et al. Immunity 2015).

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] The unfolded protein response in skeletal development and homeostasis2016

    • Author(s)
      Horiuchi K, Tohmonda T, Morioka H
    • Journal Title

      Cell and Molecular Life Science

      Volume: na Pages: na

    • DOI

      10.1007/s00018-016-2178-1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] ADAM12 and ADAM17 are essential molecules for hypoxia-induced impairment of neural vascular barrier function2015

    • Author(s)
      Cui D, Arima M, Takubo K, Kimura T, Horiuchi K, Minagawa T, Matsuda S, Ikeda E
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 12796

    • DOI

      10.1038/srep12796

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Disintegrin and Metalloprotease 10 (ADAM10) Is Indispensable for Maintenance of the Muscle Satellite Cell Pool2015

    • Author(s)
      Mizuno S, Yoda M, Shimoda M, Tohmonda T, Okada Y, Toyama Y, Takeda S, Nakamura M, Matsumoto M, Horiuchi K.
    • Journal Title

      Journal of Biological chemistry

      Volume: 290 Pages: 28456-64

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.653477

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Generation and characterization of a novel shoulder contracture mouse model2015

    • Author(s)
      Oki S, Shirasawa H, Yoda M, Matsumura N, Tohmonda T, Yuasa K, Nakamura M, Matsumoto M, Horiuchi K
    • Journal Title

      Journal of Orthopeadic Research

      Volume: 33 Pages: 1732-8

    • DOI

      10.1002/jor.22943

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] IRE1alpha/XBP1-mediated branch of the unfolded protein response regulates osteoclastogenesis2015

    • Author(s)
      Tohmonda T, Yoda M, Iwawaki T, Matsumoto M, Nakamura M, Mikoshiba K, Toyama Y, Horiuchi K
    • Journal Title

      Journal of Clnical Investigation

      Volume: 125 Pages: 3269-79

    • DOI

      10.1172/JCI76765

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dysbiosis and Staphylococcus aureus Colonization Drives Inflammation in Atopic Dermatitis2015

    • Author(s)
      Kobayashi T, Glatz M, Horiuchi K, Kawasaki H, Akiyama H, Kaplan DH, Kong HH, Amagai M, Nagao K
    • Journal Title

      Immunity

      Volume: 42 Pages: 756-66

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2015.03.014

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 筋再生におけるADAM10の役割2016

    • Author(s)
      堀内圭輔
    • Organizer
      第21回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2016-08-06 – 2016-08-07
    • Invited
  • [Presentation] IRE1α-XBP1を介した不良タンパク質応答は破骨細胞分化を正に制御する2015

    • Author(s)
      堀内圭輔
    • Organizer
      第9回骨・軟骨フロンティア
    • Place of Presentation
      ベルサール八重洲(東京都中央区)
    • Year and Date
      2015-11-07
    • Invited
  • [Presentation] 筋衛星細胞におけるADAM10の機能解析2015

    • Author(s)
      水野早希子
    • Organizer
      第30回 日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [Presentation] ADAM10-Notchシグナルは筋衛星細胞の恒常性維持に必須である2015

    • Author(s)
      水野早希子
    • Organizer
      第33回 日本骨代謝学会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-07-23 – 2015-07-25

URL: 

Published: 2017-01-06  

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