2015 Fiscal Year Annual Research Report
顎形態形成におけるSez12とTbx1によるBMPシグナル制御機構の解明
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25462876
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
梶原 景正 東海大学, 医学部, 講師 (00204397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 穣 東海大学, 医学部, 教授 (10146706)
渡部 聡 国立研究開発法人農業生物資源研究所, ゲノム研究センター・家畜ゲノム, 主任研究員 (80391572) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 22q11.2欠失症候群 / Sez12 / ノックアウトマウス / ノックインGFP / 軟骨細胞分化 / Dgcr2 / TGF-beta / 頭蓋底軟骨結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は、GFP遺伝子ノックインSez12遺伝子ノックアウトマウス（Sez12-KOマウス）の解析から、Sez12-KOマウスに軽度な骨格異常、特に顎顔面領域の形態異常が認められた。内在性Sez12プロモータから発現するGFP発現は、頭蓋底軟骨結合を含む全身の軟骨組織に強いシグナルを認めた。さらにSez12-KOマウスの頭蓋底軟骨結合は4週齢以降から早期に消失していた。従って、Sez12遺伝子は軟骨細胞に重要な役割を果たすことが予想された。
次年度以降の組織化学的検討で、ノックインGFPは頭蓋底軟骨結合の静止および肥大軟骨細胞で発現し、Sez12が軟骨細胞の分化過程に機能する可能性を考えた。そこでSez12-KOマウス胎仔線維芽細胞（Sez12-KO MEF）を調製し、野生型MEFを対照として、様々なシグナル伝達経路を検討したところ、Sez12がBMP・TGF-βシグナルを制御していた。Sez12が細胞膜に局在することから、BMPまたはTGF-β受容体との相互作用を予想した。またSez12-KO MEFにタグ付きSez12を発現させ、プルダウンアッセイからSez12とTGF-β受容体と相互作用が認めたられた。
最終年度では、Sez12-KO初代軟骨細胞を用いてTGF-βシグナルを制御するSez12遺伝子機能について検討した。TGF-β投与により、Sez12-KO初代軟骨細胞のⅡ型コラーゲン発現は減少し、容易に線維芽細胞様に脱分化した。この変化はTGF-β受容体阻害剤により解消した。従ってDgcr2遺伝子産物は、TGF-β受容体と相互作用することで、TGF-βシグナルを制御して軟骨細胞の分化維持に役割を果たすことが示唆された。
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