2013 Fiscal Year Research-status Report
破骨細胞分化成熟過程における小胞体膜タンパク質Lumanの機能解析
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25861324
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
金本 聡自 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (90611913)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / 分化 / 細胞融合 / 転写因子 / 小胞体 |
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| Research Abstract |
破骨細胞は、骨芽細胞が発現するRANKLの刺激を受けることで単球/マクロファージから分化する。破骨細胞が分化成熟する際のシグナルクロストークの詳細は近年明らかにされつつあるものの、破骨細胞の分化制御機構の全容については未だ解明に至っていない。
LumanはOASISファミリーに属するII型の1回膜貫通型の転写因子である。OASISファミリータンパク質は通常状態では小胞体膜上に局在し、小胞体内腔におけるタンパク質の折りたたみが正常に行われているかをモニターするセンサーとして機能する。近年、OASISファミリータンパク質は、骨芽細胞や軟骨細胞などの分化・成熟過程で重要な機能を果たしていることが明らかにされてきた。しかしながら、破骨細胞の分化過程においてOASISファミリータンパク質が関与するかどうかは未だ不明であった。
マウスの骨髄から単離したマクロファージに対して破骨細胞分化に必須のサイトカインであるM-CSFおよびRANKLを添加した培養液で培養したところ、培養1日目、2日目においてLumanは発現量が上昇し、かつ膜内切断され、転写因子として機能するN末断片が産生されることが分かった。M-CSFおよびRANKL処理したマクロファージにおいてLumanをノックダウンすると、破骨細胞同士の融合による多核化が阻害された。この時、破骨細胞が細胞融合し多核化する際に必須の分子であるDC-STAMPの発現量が減少していることを見出した。逆に、マクロファージにLumanを過剰発現させるとDC-STAMPの発現量が上昇した。DC-STAMPのプロモーター領域解析から、Lumanの過剰発現によってDC-STAMPのプロモーター活性が上昇することが分かった。興味深いことに、HeLa細胞にLumanとDC-STAMPを過剰発現させると、両者が結合することが免疫沈降実験により明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、（１）破骨細胞分化過程におけるLumanのシグナル経路解析、および（２）破骨細胞分化成熟時におけるLumanの結合パートナー探索において一定の成果を上げられた。（１）については、Lumanによって発現が制御される遺伝子を同定することができ、現在その発現制御機構を解析中である。（２）については、培養細胞株における過剰発現系を用いた実験においてLumanと相互作用するタンパク質を見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
[（１）Lumanコンディショナルノックアウトマウスの作成]
破骨細胞分化過程におけるLumanの機能をin vivoで解析するためにLumanのコンディショナルノックアウトマウスの作成を行う。破骨細胞特異的にLumanをノックアウトするために、RANK遺伝子によってドライブされるCREマウスとLuman floxマウスを交配して破骨細胞特異的Lumanコンディショナルノックアウトマウスを作出する。
[(２）Lumanによる破骨細胞分化誘導シグナルを調節する化合物の探索]
破骨細胞分化過程におけるLumanシグナル経路を活性化あるいは抑制できる化合物の探索を行うために化合物ライブラリのスクリーニングをする。もしくは、破骨細胞分化時のLumanの機能を中和する中和抗体の作製を行う。これらの解析によって、Lumanが関与する破骨細胞分化を調節することができる物質の開発への応用を検討する。
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Research Products
(5 results)
