低分子量Ｇタンパク質Ｒａｃ１およびＣｄｃ４２の骨・軟骨形成における作用機序の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24592813
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: コンディショナルノックアウトマウス

Outline of Annual Research Achievements

本年度はCdc42遺伝子の口蓋形成における機能解析、および研究期間内の研究成果を作製した。口蓋を構成する細胞は、その大部分を発生過程において神経堤と呼ばれる組織細胞から由来していると言われている。そこで、Rhoファミリー低分子量Gタンパク質Cdc42遺伝子の口蓋形成における機能を解析するために、神経堤由来細胞で特異的に欠損したコンディショナルノックアウトマウスを、神経堤由来細胞特異的に発現している遺伝子Myelin protein 0; P0)遺伝子プロモーター制御下でCreを発現するP0CreトランスジェニックマウスとCdc42遺伝子のexonの上流下流域にloxP配列を挿入したCdc42floxマウスの交配により作製し（P0-Cre;Cdc42 floxコンディショナルノックアウトマウス）、その表現型の解析を行った。P0-Cre;Cdc42 floxコンディショナルノックアウトマウスは産まれてくるものの、顎顔面領域に形成不全が認められ、また、口蓋裂を発症していることから、生後まもなく死ぬ。口蓋形成はマウス胎生12日齢から14日齢において、口蓋突起の下方および水平方向の伸長およびその後正中部で接し、胎生15日齢以降正中上皮索の消失とともに癒合すると言われているが、P0-Cre;Cdc42 floxコンディショナルノックアウトマウスは上記過程が起こっていなかった。以上の結果から、Cdc42は口蓋形成にとって重要な遺伝子であることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Cdc42 is critical for cartilage development during endochondral ossification. (2015)
  • Author(s): Suzuki W, Yamada A, Aizawa R, Suzuki D, Kassai H, Harada T, Nakayama M, Nagahama R, Maki K, Takeda S, Yamamoto M, Aiba A, Baba K, Kamijo R
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 156 Pages: 314-322
  • DOI: 10.1210/en.2014-1032
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Starin-rate stiffening of cortical bone: observations and implications from nanoindentation experiments (2014)
  • Author(s): Maruyama N, Shibata Y, Wurihan, Swain MV, Kataoka Y, Takiguchi Y, Yamada A, Maki K, Miyazaki T
  • Journal Title: Nanoscale Volume: 6 Pages: 14863-14871
  • DOI: 10.1039/c4nr03180f
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Porphyromonas gingialis-derived lysine gingipain enhances osteoclast differentiation induced by tumor necrosis factor-alpha and interluekin 1beta, but suppresses that by interluekin-17A. Importance of proteolytic degradation of osteoprotegerin by lysine gingipain. (2014)
  • Author(s): Akiyama T, Miyamoto Y, Yoshimura K, Yamada A, Takami M, Tetsuo Suzawa T, Hoshino M, Imamura T, Akiyama C, Yasuhara R, Mishima K, Maruyama T, Kohda C, Tanaka K, Potempa J, Yasuda H, Baba K, Kamijo R
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Pages: 15621-15630
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.520510
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of gene expression profile of neural crest-derived cells isolated from submandibular glands of adult mice (2014)
  • Author(s): Takahashi M, Suzawa T, Yamada A, Yamaguchi T, Mishima K, Osumi N, Maki K, Kamijo R
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 446 Pages: 481-486
  • DOI: 0.1016/j.bbrc.2014.02.130
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Oncostatin Mによるネフロネクチン発現制御機構の解明 (2015)
  • Author(s): 黒澤珠希、山田篤、高見正道、鈴木大、守村直子、板部洋之、上條竜太郎
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-27
• [Presentation] Cdc42は口蓋形成過程において必須の遺伝子である。 (2014)
  • Author(s): 中山睦子、山田篤、佐藤友紀、上條竜太郎、槇宏太郎
  • Organizer: 第73回日本矯正歯科学会大会・第５回日韓ジョイントミーティング
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2014-10-19
• [Presentation] Cdc42 is essential for cartilage development during endochondral ossification. (2014)
  • Author(s): Wataru Suzuki, Atsushi Yamada, Ryo Aizawa, Dai Suzuki, Shu Takeda, Matsuo Yamamoto, Kazuyoshi Baba, Ryutaro Kamijo
  • Organizer: ANZBMS 24th Annual Scientific Meeting
  • Place of Presentation: New Zealand
  • Year and Date: 2014-09-07
• [Presentation] Cdc42は軟骨分化とそれに続く軟骨内骨化に必須である (2014)
  • Author(s): 鈴木航、山田篤、相澤怜、鈴木大、竹田秀、山本松男、馬場一美、上條竜太郎
  • Organizer: 第32回日本骨代謝学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-07-24
• [Presentation] Rhoファミリー低分子量Gタンパク質Rac1およびCdc42の骨•軟骨形成における機能解析 (2014)
  • Author(s): 山田篤
  • Organizer: 第13回 松本ボーンフォーラム
  • Place of Presentation: 松本
  • Year and Date: 2014-05-10