MMP2/MT1-MMP機能不全に伴う骨破壊機序の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462301
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 福士 純一 九州大学, 大学病院, 講師 (40444806)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: MMP2 / MT1-MMP

Outline of Annual Research Achievements

MMP2遺伝子の不活性型ミスセンス変異は、ヒトにおいて多関節の関節破壊と骨粗鬆症を呈する多中心性骨溶解症（Winchester症候群）を生じる。ムチランス型の関節リウマチに類似した病態が、プロテアーゼの不活性型変異で生じることは興味深いが、その分子機序については全く明らかとなっていない。最近になって、MT1-MMP遺伝子変異によっても骨溶解症が生じることが報告され、変異型MMP2がMT1-MMPの機能を抑制することが想定される。遺伝子改変マウスおよび骨溶解症患者由来iPS細胞を用いて、MMP2/MT1-MMP機能不全が骨関節におよぼす影響とその分子機序を解析することが本研究の目的である。
先行研究において、ベータアクチンをプロモーターとした変異型MMP-2のトランスジェニック(Tg)マウスを作成したところ、繁殖能力を持たず、解析ができなかった。本研究では、ヒト疾患により近い遺伝的環境を構築すべく、入手可能なMMP2遺伝子欠損マウス(理研BRC)に、骨特異的に変異型MMP-2を発現させることを計画した。
MMP-2は細胞膜上のMT1-MMP/TIMP-2と三量体を形成した後にプロペプチドの切断を受け、部分活性型(64kDa)となり三量体から遊離する。変異のためにプロペプチドが切断されないと、MT1-MMPは変異型MMP-2に占拠され、その機能が抑制されると考えられる。動物実験の予備実験として、HEK293細胞に変異型MMP-2、TIMP2およびMP1-MMPを強制発現させ、MT1-MMPの基質であるＩ型コラーゲンやRANKL、特異的蛍光基質を用いてその活性変化の検討を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究室の移転に伴い、P2条件での遺伝子組み換え実験が遂行できない時期があり、進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

in vitroにおける変異型MMP2の発現実験を先行させて、機能解析を進めていく。

Causes of Carryover

培養細胞を用いた実験の進行に遅れを生じ、動物購入費および消耗品購入費が予定額よりもすくなくなったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

試薬購入費として次年度に使用する。