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Runx2遺伝子の軟骨細胞特異的エンハンサーの同定とその制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 26253084
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Morphological basic dentistry
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

小守 壽文  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00252677)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮崎 敏博  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10174161)
森石 武史  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (20380983)
川根 徹也  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 技術職員 (00265208)
増山 律子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (60297596)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2015-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
Fiscal Year 2014: ¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
Keywords転写因子 / 骨芽細胞 / 軟骨細胞 / Runx2 / エンハンサー / Galnt3 / Cbfb
Outline of Annual Research Achievements

Runx2は、骨芽細胞分化および軟骨細胞後期分化に必須な転写因子である。したがって、Runx2は、骨芽細胞分化を誘導することにより骨形成を促進させることができるが、その反面、関節軟骨等の永久軟骨を破壊し、変形性関節症の原因ともなる。Runx2を骨粗鬆症や変形性関節症の治療に応用するためには、骨ではRunx2を誘導し、軟骨ではRunx2を抑制する必要がある。これを実現するために、Runx2遺伝子の発現機構を解明することにした。まず、Runx2遺伝子領域の200kbを含むDNAを用いて、GFPトランスジェニックマウスを作製、Runx2の生理的発現を再現できた。次にこの200kbを順次欠失させて行き、骨芽細胞あるいは軟骨細胞でRunx2の発現が消失する領域を特定した。この領域から、骨芽細胞特異的発現に必要なDNA(エンハンサー)を特定した。さらにこのエンハンサーを活性化させる分子群を同定、エンハンサーの活性化機構を明らかにした。
Runx2の軟骨細胞での機能を明らかにするため、軟骨細胞でRunx2によって誘導される分子群を同定した。その中の一つGalnt3は、タンパク質にムチン型の糖鎖を付加する酵素である。Galnt3のノックアウトマウスおよび軟骨細胞特異的トランスジェニックマウスを作製し、Galnt3は、軟骨細胞後期分化を促進させること、軟骨の代表的な基質蛋白質アグリカンの蓄積には負に働くことを明らかにした。
Runx2とヘテロダイマーを形成する共役因子Cbfbの骨格形成における機能を明らかにするため、骨芽細胞・軟骨細胞の前駆細胞でCbfbを欠失させたコンディショナルノックアウトマウスを作製した。Cbfbは、Runx2のみならず、Runxファミリー遺伝子(Runx1, 2, 3)の蛋白の安定性を高めることによって、骨格形成に重要な役割を果たすことを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2014 Annual Research Report

Research Products

(10 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cbfb regulates bone development by stabilizing Runx family proteins.2015

    • Author(s)
      Qin X, Jiang Q, Matsuo Y, Kawane T, Komori H, Moriishi T, Taniuchi I, Ito K, Kawai Y, Rokutanda S, Izumi S, Komori T.
    • Journal Title

      Journal of Bone and Mineral Research

      Volume: 30 Pages: 706-14

    • DOI

      10.1002/jbmr.2379

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Novel Hedgehog Agonists Promote Osteoblast Differentiation in Mesenchymal Stem Cells2015

    • Author(s)
      Takashi Nakamura, Masahiro Naruse, Yuta Chiba, Toshihisa Komori, Keiichi Sasaki, Masahiro Iwamoto, Satoshi Fukumoto
    • Journal Title

      J Cell Physiol.

      Volume: 230(4) Pages: 9220929-9220929

    • DOI

      10.1002/jcp.24823

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dlx5 and Mef2 Regulate a Novel Runx2 Enhancer for Osteoblast-Specific Expression.2014

    • Author(s)
      Kawane T, Komori H, Liu W, Moriishi T, Miyazaki T, Mori M, Matsuo Y, Takada Y, Izumi S, Jiang Q, Nishimura R, Kawai Y, Komori T.
    • Journal Title

      J Bone Miner Res

      Volume: - Pages: 1960-1969

    • DOI

      10.1002/jbmr.2240

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cbfb は軟骨細胞分化・増殖および骨芽細胞分化に必要である2014

    • Author(s)
      秦 昕、松尾 友紀、姜 晴、森石 武史、六反田 賢、宮崎 敏博、小守 壽文
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • Place of Presentation
      福岡市 福岡国際会議場
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨細胞と骨代謝制御2014

    • Author(s)
      小守 壽文
    • Organizer
      第32回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪市 大阪国際会議場
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Bcl-2 ノックアウトマウスではAktの不活性化によりFoxOが活性化し、骨芽細胞分化が促進する2014

    • Author(s)
      森石 武史、小守 寿人、小守 壽文
    • Organizer
      第32回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪市 大阪国際会議場
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Runx2遺伝子の骨芽細胞特異的発現制御機構2014

    • Author(s)
      小守 寿人、川根 徹也、森石 武史、高田 美生、小守 壽文
    • Organizer
      第32回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪市 大阪国際会議場
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Overexpression of Sp7 in osteoblasts inhibits osteoblast maturation but enhances angiogenesis in bone2014

    • Author(s)
      Komori H, Miyazaki T, Yoshida C, Komori T
    • Organizer
      ECTS 2014 (European Calcified Tissue Society)
    • Place of Presentation
      Prague Congress Centre,Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2014-05-17 – 2014-05-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] セレンディピティ、Runx2との出会い2014

    • Author(s)
      小守 壽文
    • Organizer
      第68回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区 京王プラザホテル
    • Year and Date
      2014-05-07 – 2014-05-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 長崎大学細胞生物学分野ホームページ

    • URL

      http://www.de.nagasaki-u.ac.jp/dokuji/kaibou-2/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2016-06-01  

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