2014 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子改変マウスを用いた生体内骨形成におけるＳＵＭＯ化修飾の機能解析
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24592787
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
雪田 聡 静岡大学, 教育学部, 講師 (80401214)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 浩彰 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (50227930)
細矢 明宏 松本歯科大学, 歯学部, 講師 (70350824)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | SUMO化修飾 / 骨芽細胞分化 / Ｏｓｔｅｒｉｘ / ＢＭＰ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、SUMO化修飾が生体内の骨組織に与える影響を明らかにすることを目的としてSUMO化修飾に必須の酵素であるUbc9を骨芽細胞特異的に欠損した遺伝子改変マウスを作製し、野生型と骨形成能を比較することを計画していた。しかし、遺伝子改変マウスを作出するために必要なコンストラクトの作製が予定外に難航したため、生体内における影響を検討する代替手段として、様々な分化段階における骨芽細胞培養細胞に対して、SUMO化修飾の阻害がBMP添加による骨芽細胞分化に与える影響を詳細に検討した。
その結果、骨芽細胞前駆細胞由来であるMC3T3-E1細胞は、筋芽細胞由来C2C12細胞および骨髄ストローマ細胞由来ST2細胞の場合と異なり、SUMO化修飾阻害がBMP添加による骨芽細胞分化を抑制することを明らかにした。すなわち、骨芽細胞の分化成熟度によってSUMO化修飾阻害が抑制的にも促進的にも働き得ることが示唆され、SUMO化修飾を介した骨芽細胞分化制御には、細胞内のSUMO化修飾を全体的に抑制するよりも特定の標的タンパク質のSUMO化修飾をコントロールすることが有効ではないかと考えられた。
Osterixは骨芽細胞分化に必須の転写因子である。本研究ではOsterixがSUMO化修飾を受けることを新たに明らかにした。C2C12細胞において、OsterixのSUMO化修飾はBMP添加により阻害されることを明らかにし、骨芽細胞への分化が進むにつれて、OsterixのSUMO化レベルが減少することが示唆された。さらに、OsterixのN末端側および中央領域にSUMO化修飾を受け得るアミノ酸配列が存在することも明らかにした。今後OsterixのSUMO化修飾が骨芽細胞分化に与える影響をさらに詳細に検討することにより、SUMO化修飾の制御を介した骨芽細胞分化の効率化につながると期待される。
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