2014 Fiscal Year Annual Research Report
口腔上皮器官形成における細胞間結合の機能とその制御
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24390460
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山田 亜矢 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (40295085)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 卓史 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (90585324)
齋藤 正寛 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (40215562)
阪井 丘芳 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90379082)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 細胞間結合 / 歯髄幹細胞 / ギャップ結合 / コネキシン４３ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔上皮に由来する発生器官として歯および唾液腺に着目し、その中でもギャップ結合分子による発生制御メカニズムの解明を目的として研究を進めている。ギャップ結合分子は、脊椎動物においてはコネキシンとパネキシンに分類されるが、その中でもコネキシン43は、その遺伝子異常が眼歯指異形成症の原因となることから、コネキシン43の歯および唾液腺発生における役割を明らかにすることを本研究の目的としている。これまでの研究成果より、コネキシン43がエナメル芽細胞の分化、特にTGFファミリーによるアメロブラスチンの発現誘導を制御し、さらには唾液腺の分岐形成に重要な役割を演じていることが分かった。具体的には、エナメル芽細胞においてはTGF-b1やBMP2誘導性のERK1/2のリン酸化抑制に伴うRunx2のリン酸化が低下し、唾液腺上皮においてはFGF10誘導性の細胞増殖とERK1/2のリン酸化抑制が、コネキシン43欠損マウスを用いた解析から明らかとなった。
そこでなぜ歯や唾液腺においてはERK1/2のリン酸化低下が生じているのかを明らかにする目的で、唾液腺器官培養系を用いて、in vivoでコネキシン43の機能阻害可能なmicroRNAや機能阻害ペプチドのスクリーニングを行い、これらの目的を達成する分子のスクリーニングに成功した。機能阻害ペプチドにおいては、唾液腺の分岐形成を特異的に阻害し、この現象はコネキシン43欠損マウスと同様であった。これらのペプチドを用いることで、コネキシン43に限らず他のギャップ結合分子の機能阻害も可能となり、細胞におけるギャップ結合を自在に制御可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２６年度はコネキシン43欠損マウスの唾液腺上皮で認められた現象についてさらに解明するために、唾液腺の器官培養系を用いて機能阻害ペプチドのスクリーニングを行なった。その結果、これによって見つけられたペプチドを用いることによって細胞におけるギャップ結合を制御することまで可能にできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は平成２４～２６年度の研究結果をもとにして、人為的なギャップ結合の発現や機能制御を行なうことで、より効率的な組織細胞分化や器官形成法への応用を行なっていく。
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| Causes of Carryover |
次年度の使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２７年度請求額と合わせ、平成２７年度の研究遂行に使用する予定である。
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