Effect of transcriptional factor Alx3 during osteoblast differentiation and bone development

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26861684
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 松本 貴志 昭和大学, 歯学部, 助教 (00635039)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: Alx3 / BMP2 / 骨芽細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、BMP-2によるAlx3遺伝子の発現制御機構ならびに骨芽細胞分化に対する作用機序を解明することで、Alx3遺伝子を応用した顎口腔領域における新たな骨造成方法の開発を目的とする。
１．BMP-2によるAlx3の発現誘導におけるシグナル伝達機構は、BMPによる主要な伝達経路であるBMP/Smad経路のDorsomorphinによるSmad経路の阻害、および共役SmadであるSmad4の発現抑制によりAlx3の発現が低下、その他経路を介する誘導の可能性についてMAPKにおける各種阻害薬を用いても、Smad経路と比較して有意な差は認めなかったことから、Alx3の発現誘導はSmad経路を介していることが明らかとなった。
２．転写因子であるAlx3における共役因子の同定は、Alx3の機能増強に重要である。我々はいままでの研究報告よりいくつかの候補因子を同定し、発現ベクターを作製、Alx3の発現ベクターと共に遺伝子導入による骨芽細胞分化への影響を検討したが、有意な差は得られなかった。共役因子の解析については今後の検討課題とする。
３．Alx3がBMPによる骨芽細胞分化を促進する際、その標的遺伝子を同定することは、骨芽細胞分化を促進させる分子メカニズムの解明、さらには将来的に骨造成の促進を目的とした創薬の開発に重要である。Alx3を高発現するプラスミドベクターを用いたCHIPアレイにより、Alx3と結合するタンパク質を網羅的に解析したところ、骨芽細胞分化に必要なアルカリフォスファターゼがAlx3の評定遺伝子であることが示された。