2012 Fiscal Year Research-status Report
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24592772
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
井川 加織 宮崎大学, 医学部, 助教 (90423722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兼田 加珠子 (中島 加珠子) 宮崎大学, 医学部, 助教 (00533209)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 骨分化 / 転写因子 |
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| Research Abstract |
MEL1/PRDM16のホモ欠損マウスは胎性致死である。また、ヘテロ欠損マウスにおいても眼球突出、頭蓋変形等の表現形が確認される。そこで、MEL1/PRDM16の役割を解析する為に、野生型とヘテロ欠損マウスの臓器における発現レベルを比較した結果、表現形の見られる臓器(眼球、骨、肝臓等)に高発現していることが確認された。致死に至るメカニズムの解明のため、胎児肝を用いたコロニー形成能を比較した結果、ホモ欠損マウスに置いて有意な低下が見られ、致死に至るメカニズムの一つが、造血不良であることが明らかとなった。次に、MEL1/PRDM16欠損マウスの発達障害、骨軟骨形成不全の解析を目的として、体重、骨格の形態観察を行った。その結果、4週齢前後まではヘテロ欠損マウスに軽度の成育不良が認められたが、成体の野生型とヘテロ欠損マウスとの間には有意な体重の違いは認められなかった。しかしながら、骨組織における骨形態の変化を計測したところ、骨密度と骨塩量が低下しており、明らかな軟骨形成異常も観察された。つまり、本遺伝子は硬骨のみならず軟骨分化に重要な役割を果たす遺伝子であることが示唆された。
MEL1/PRDM16は未分化段階の骨軟骨細胞株における発現が低いため、過剰発現系を用いた検討を行った。軟骨細胞及び骨芽細胞の分化段階におけるMEL1/PRDM16及び関連遺伝子の発現を検討したところ、本遺伝子がRunx2の転写制御を行っている可能性が示唆された。さらに、MEL1/PRDM16の過剰発現がBMP2刺激下におけるSmad4の核内移行を抑制している事が示された。現在、タンパク質結合、ならびに情報伝達系の活性化機構からも、その制御機構の同定を試みている。以上のことよりMEL1/PRDM16は骨軟骨分化の早期に機能する遺伝子であると考えられた。
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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24年度の目標として、①MEL1/PRDM16発現抑制系を用いた骨分化における役割の解析のために、1.MEL1/PRDM16の発現解析、2.骨分化におけるMEL1/PRDM16の発現の検討、そして3. MEL1/PRDM16の機能解析を計画した。発現抑制系から過剰発現系への変更こそあったが、概ね全ての項目に関する実験を実施した。
また、②MEL1/PRDM16過剰発現系を用いたTGFβ/BMPシグナルへの関与の解明のための、MEL1/PRDM16の過剰発現による骨分化マーカー及び関連遺伝子の発現の検討を実施し、候補遺伝子の同定を行った。
最後に③MEL1/PRDM16欠損マウスを用いた骨分化、TGFβ/BMPシグナルへの影響の解明を目的としてマウスの形態計測を計画し、現在データの収集を継続的に行っている。以上の事から、本研究は概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
骨軟骨細胞株におけるMEL1/PRDM16のin vitro発現抑制は、著しく細胞に障害を引き起こしたが、その理由は明らかではない。また、in vivoではコンベンショナルノックアウトマウスが胎性致死となるため、ヘテロ欠損マウスを用いた実験では、野生型との明確な差が得にくい。そこで、現在コンディショナルノックアウトマウスの構築を進めている。I型コラーゲン-Creマウス、およびII型コラーゲン-Creマウスと掛け合わせる事により、骨および軟骨特異的にMEL1/PRDM16をノックアウトさせたマウスを作出し、メカニズム解析への論理的な説明を補う予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
前年度同様に、主に実験消耗品及び学会旅費に使用する。
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