2013 Fiscal Year Annual Research Report
非荷重時の破骨細胞形成を調節するＰｄｋ４の新規基質の同定および機能解析
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24659829
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
小守 壽文 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (00252677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森石 武史 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (20380983)
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| Keywords | 骨細胞 / 破骨細胞 / 廃用性骨粗鬆症 / メカニカルストレス / Pdk4 |
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| Research Abstract |
廃用性骨粗鬆症は、高齢化に伴う長期臥床患者や脳血管障害による下肢の麻痺患者等の増加により、急激に増加している。骨細胞は、メカニカルストレスを感知し、骨量を制御していることを、骨細胞突起の著減により骨細胞死を起こし、骨細胞ネットワークが破綻する骨芽細胞特異的BCL2トランスジェニックマウスを解析するにより明らかにした。Pdk4は、糖代謝でのエネルギー産生を抑制する酵素であるが、不荷重時に、骨芽細胞と骨細胞に発現誘導された。Pdk4ノックアウトマウスでは、野生型マウスに見られる非荷重時の骨吸収亢進が、ノックアウトマウスでは見られなかった。これは、4ヶ月齢のマウスで観察されたが、若齢マウスでは有意ではなかった。
Pdk4が、破骨細胞分化・活性化に関わる分子をリン酸化することにより活性化あるいは不活性化する可能性を追求した。Pdk4は、ミトコンドリアターゲティングシグナル配列を持っており、大部分はミトコンドリアに存在すると考えられる。しかし、ミトコンドリアターゲティングシグナル配列を持たないアイソフォームも存在し、これが破骨細胞分化・活性化に関わっている可能性がある。実際C末端にGFPを付加したPdk4を細胞に導入すると、Pdk4はミトコンドリアに局在した。ミトコンドリア移行配列に変異を導入したPdk4を用い、細胞質にPdk4を発現させる方法を試みたが、細胞質に高発現させることはできなかった。そこで、Pdk4ノックアウトマウスと野生型マウスの初代培養骨芽細胞を用いて、Pdk4でリン酸化される基質蛋白質の同定を試みることにした。iMAC法によりリン酸化ペプチドを濃縮、液体クロマトグラフィーにて分離後、TOF MS/MSによる質量分析を行い、Pdk4ノックアウトマウスと野生型マウスの初代培養骨芽細胞でリン酸化ペプチドの比較を行っているが、現在までのところ両者間で有意に異なるリン酸化タンパク質は得られていない。
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[Journal Article] Dlx5 and Mef2 Regulate a Novel Runx2 Enhancer for Osteoblast-Specific Expression.2014
Author(s)
Kawane T, Komori H, Liu W, Moriishi T, Miyazaki T, Mori M, Matsuo Y, Takada Y, Izumi S, Jiang Q, Nishimura R, Kawai Y, Komori T.
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Journal Title
Journal of bone and mineral research
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Filamin-interacting proteins, Cfm1 and Cfm2, are essential for the formation of cartilaginous skeletal elements.2014
Author(s)
Mizuhashi K, Kanamoto T, Moriishi T, Muranishi Y, Miyazaki T, Terada K, Omori Y, Ito M, Komori T, Furukawa T.
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Journal Title
Human molecular genetics
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pin1-mediated Runx2 modification is critical for skeletal development.2013
Author(s)
Yoon WJ, Islam R, Cho YD, Woo KM, Baek JH, Uchida T, Komori T, van Wijnen A,Stein JL, Lian JB, Stein GS, Choi JY, Bae SC, Ryoo HM.
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Journal Title
Journal of cellular physiology
Volume: 228
Pages: 2377-2385
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Overexpression of Cdk6 and Ccnd1 in chondrocytes inhibited chondrocyte maturation and caused p53dependent apoptosis without enhancing proliferation.2013
Author(s)
Ito K, Maruyama Z, Sakai A, Izumi S, Moriishi T, Yoshida CA, Miyazaki T, Komori H, Takada K, Kawaguchi H, Komori T.
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Journal Title
Oncogene
Volume: 33
Pages: 1862-1871
DOI
Peer Reviewed
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