下顎頭の成長および老化に関与する局所成長因子の役割

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63440072
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 鈴木 不二男 大阪大学, 歯学部, 教授 (40028717)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 幸夫 広島大学, 歯学部, 教授 (10112062) ; 浅田 彬 大阪大学, 歯学部, 講師 (50028734)
• Keywords: 下顎頭軟骨 / 器官培養 / 成長因子 / TGFーβ / FGF / コンドロモジュリン / 関節軟骨

Research Abstract

胎仔骨格の成長には既知のホルモンなどのSystemic factorの他に軟骨や骨などの局所で産生され直ちに周辺の組織に影響を及ぼすLocal factorによって調節されている。既に我々は下顎頭軟骨細胞に対するTGFβおよびFGFが軟骨細胞の増殖を促進するものの最終分化を抑制することを明らかにした。そこで最終年度では、軟骨に存在し、軟骨細胞自身の増殖・分化を制御する未知の因子の実体を解明することを試みた。すでに我々は、ウシ胎仔軟骨から、軟骨細胞自身の増殖と分化を促進するペプチド群を精製してこれを軟骨由来因子(Cartilagederived factor;CDF)と命名した。その後CDFと線維芽細胞成長因子(FGF)を共存させると軟骨細胞のDNA合成が相乗的に促進されることを報告した。今回、我々は2kgのウシ胎仔骨端軟骨(下顎頭軟骨を含む)より50μgの活性因子を完全精製することに成功し、これをコンドロモジュリンー1(ChMーI)と命名した。ChMーIはSDSーPAGEで分子量が約25kDの幅広いバンドを示すヘパリン親和性の糖蛋白質である。精製したChMーIのN末端28残基とリジル・エンドペプチダ-ゼ消化断片の21残基のアミノ酸配列を基にしてウシ胎仔骨端軟骨λgt10cDNAライブラリ-からChMーI前駆体cDNAをクロ-ニングした。成熟ChMーIは121個のアミノ酸から成り、N末端から9番目と22番目のThrおよび30番目のAsnに糖鎖がOーグリコシドおよびNーグリコシドとして結合している。成熟ChMーIのN末端側にArgーGluーArgーArgのプロセッシング・シグナルが隣接しているので、ChMーI前駆体が膜に組み込まれた後に、成熟ChMーIがマトリックス中に切り出されるものと思われる。成長軟骨細胞培養系にChMーIを添加するとDNA合成およびプロテオグリカン合成が促進される。今後はChMーIのような局所因子が老化とともにどのように変動するか? またその受容体についても検討を加えたい。

Research Products

• [Publications] M.Iwamoto,,A.Shimazu,,K.Nakashima,,F.Suzuki & Y.Kato: "Reduction in basic fibroblast growth factor receptor is coupled with terminal differentiation of chondroctes" J.Biol.Chem.266. 461-467 (1991)
• [Publications] Y.Hiraki,,H.Inoue,,C.Shigeno,,Y.Samma,,H.Bentz,,D.A.Rosen,,A.Asada & F.Suzuki: "Bone morphogenetic proteins(BMPー2 and BMPー3)promotes growth and expression of the differentiated phenotype of rabbit chondrocytes and osteoblastic MC3t3ーEl cells in vitro" J.Bone Mineral Res.6. 1373-1385 (1991)
• [Publications] Y.Hiraki,,H.Tanaka,,H.Inoue,,J.Kondo,,A.Kamizono & T.Suzuki: "Molecular cloning of a new class of cartilageーspecific matrix,chondromodulinーI,which stimulates growth of cultured chondrocytes" Biochem.Biophys.Res.Commun.175. 971-977 (1991)
• [Publications] Y.Kato,,K.Nakashima,,K.Sato,,W.Q.Yan,,M.Iwamoto & F.Suzuki: "Methods in Enzymology,198(Peptide Growth Factors),pp.416ー424 Purification of growth factors from catilage" Academic Press,Orlando,Florida,USA, 578