2014 Fiscal Year Annual Research Report
炎症性骨破壊における歯周病菌由来酵素ジンジパインの作用機序解明
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24592817
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
宮本 洋一 昭和大学, 歯学部, 准教授 (20295132)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高見 正道 昭和大学, 歯学部, 教授 (80307058)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 歯周病 / 骨代謝 / 破骨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯周病は，Porphyromonas gingivalisを始めとする歯周病原菌の感染を原因とする慢性炎症性疾患で、歯槽骨の吸収を特徴とする。しかし、P. gingivalis感染と歯槽骨破壊の関係は必ずしも明らかではなかった。歯槽骨破壊は破骨細胞によって引き起こされる。我々は、P. gingivalisによって産生されるタンパク分解酵素であるジンジパイン、特にリシン特異的ジンジパイン（Kgp）が、破骨細胞分化阻害因子であるオステオプロテゲリン（OPG）を分解することで、生理的骨吸収因子である活性型ビタミンDや細菌由来のLPSによって誘導される破骨細胞分化を促進することを見出した。
本研究では、歯周病で産生が亢進する炎症性サイトカインによる破骨細胞分化に対するKgpの効果を解析した。その結果、Kgpは、TNF-α、IL-1β、IL-17Aといった破骨細胞分化誘導能を持つサイトカインを分解したが、TNF-αおよびIL-1βによる破骨細胞分化を促進する一方、IL-17Aによるそれを阻害した。TNF-αとIL-1βはOPGに比べ，Kgpによる分解を受けにくく、IL-17AはOPG以上に分解され易いことを見出した。Kgpによって分解されたOPG断片はRANKL結合能を失っていた。OPGの分解断片のN末アミノ酸配列解析から、KgpはOPGのRANKL結合領域よりC末側のdeath domain類似領域を優先的に分解することが明らかとなった。一方、細胞膜結合タンパク質であるRANKLとその受容体RANKはKgpによる分解効率が低かった。この知見は、破骨細胞分化が、これまで言われて来たRANKL/OPGの遺伝子発現比の他に、これらのタンパク質の分解によって制御されることを示すものである。
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[Journal Article] Porphyromonas gingivalis-derived lysine gingipain enhances osteoclast differentiation induced by tumor necrosis factor-α and interleukin-1β but suppresses that by interleukin-17A. Importance of proteolytic degradation of osteoprotegerin by lysine gingipain.2014
Author(s)
Akiyama T, Miyamoto Y, Yoshimura K, Yamada A, Takami M, 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
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 289
Pages: 15621-15630
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Effects of antibody to receptor activator of nuclear factor κ-B ligand on inflammation and cartilage degradation in collagen antibody-induced arthritis in mice.2014
Author(s)
Funato S, Matsunaga A, Oh K, Miyamoto Y, Yoshimura K, Tanaka J, Suzuki D, Uyama R, Suzuki H, Mishima K, Nakamura M, Namiki O, Baba K, Inagaki K, Kamijo R
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Journal Title
J Neg Results BioMed
Volume: 13
Pages: 18
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 8-Nitro-guanosine 3’,5’-cyclic monophosphate mediates elongation of the growth plate cartilage in mice.2014
Author(s)
Hoshino M, Miyamoto Y, Kentaro Yoshimura K, Suzuki D, Akaike T, Mishima K, Baba K, Kamijo R
Organizer
The 2014 ASCB/IFCB Meeting
Place of Presentation
Philadelphia, PA, USA
Year and Date
2014-12-06 – 2014-12-11
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