HERS形成におけるRhoシグナリングの制御とPaxillinの相互作用の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26861550
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 熊上 深香 (坂野深香) 岩手医科大学, 歯学部, 常任研究員 (30710826)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 細胞・組織 / 歯学 / 歯の発生 / ヘルトヴィッヒ上皮鞘 / 細胞遊走

Outline of Annual Research Achievements

歯根発生において、ヘルトビッヒ上皮鞘(HERS)は歯根象牙質の形成を誘導することが知られているが、HERSが発生するメカニズムについては十分に理解されていない。細胞の走化性を制御する分子 Paxillin と細胞骨格を制御するRhoシグナルが HERS 細胞に強く発現することから、 Paxillin とRho シグナリングに注目してHERSの発生メカニズムの解明に取り組んだ。 まずマウス臼歯の器官培養にRhoのアクチベータやインヒビターを作用させ、Rhoの活性とHERSとの関係を調べた。その結果、RhoシグナルのアクチベーターではHERSが長くなる一方、インヒビターでは細胞の形態が不規則で２列に配列した細胞層が作られなかった。したがって、RhoシグナルはHERSの形態形成に重要な働きをしていることが明らかとなった。そこで、現在RhoシグナルとPaxillin発現との関連を調べるために、培養HERS細胞にアクチベーターとインヒビターを加えてその発現量の変化を調べている。さらにHERS における細胞増殖・移動とPaxillin の発現を同時に観察できるリアルタイム イメージングシステムを確立するために、Paxillin-GFP発現マウスを用いてHERS 細胞株の樹立を試みている。また当教室では、CK14cre-tdTomatoマウスを用いたHERSのリアルタイムイメージング技術を確立しており、今後このマウスとPaxillin-GFPマウスを掛け合わせて、HERSの細胞動態とpaxillinの発現の相関をリアルタイムイメージングで解析することを計画している。平成26年11月22日からは産休・育休のために研究を中断しているが、研究協力者によってマウスの維持と細胞の取得を継続している。研究再開は平成27年11月23日からを予定しており、上記の細胞や実験系を使った研究を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実施計画書では、Paxillin-GFP発現ベクターを導入したHERS細胞株を用いた実験を行う予定であったが、Paxillin-GFPマウスの購入が可能となったため、今後はPaxillin-GFPマウスのHERS細胞を使った研究を行う予定である。
また、CK14cre-tdTomatoマウスを用いてHERSの細胞動態をリアルタイムで観察する技術の開発により、HERSの細胞動態とPaxillinの発現の相関を解明することを予定している。平成２６年１１月２２日からは産休・育休のために研究を中断しているが、上記のように研究再開に困難を来すことはないと考えられ、おおむね順調に進行していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進方策は、研究計画調書に記載の通り、4.Paxillin-GFP マウス臼歯歯胚のスライスカルチャー器官培養系を用いた、Rho シグナリングの機能獲得・喪失実験、5.タモキシフェン誘導型 Tg マウスにおける Paxillin の発現パターンの解析、6.Fucci-Tg マウスのスライスカルチャー期間培養系を用いた、HERS細胞分裂速度と細胞周期の関連性を検索する実験を行い、HERS形成過程におけるRhoシグナルの制御とPaxillinの相互作用を解明していく予定である。

Causes of Carryover

産休・育休により、計画・予定していた実験を実施できなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成２７年１１月２３日から研究再開をした際に、予定していた実験で使用する試薬・物品を購入する。