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血清に存在する骨形成調節因子の解析

研究課題

研究課題/領域番号 13671951
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関昭和大学

研究代表者

片桐 岳信  昭和大学, 歯学部, 助教授 (80245802)

研究分担者 上條 竜太郎  昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
新木 敏正  昭和大学, 歯学部, 講師 (90138420)
守村 直子  昭和大学, 歯学部, 助手 (00349044)
高橋 直之  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所・機能解析学, 教授 (90119222)
宇田川 信之  松本歯科大学, 口腔生化学, 教授 (70245801)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード骨形成 / 骨芽細胞 / ホルモン / 成長因子 / 骨誘導因子 / 細胞分化 / 筋芽細胞 / 転写調節因子 / 血清 / 受容体
研究概要

骨形成を促進する因子として、骨誘導因子(Bone Morphogenetic Proteins ; BMPs)が知られている。全身的な骨形成を促進するためには、このような骨形成促進因子の発現量を増加させることに加え、それに対する細胞の感受性を高めることも有効と予想される。そこで本研究では、骨形成を促進するような生理活性物質を探索できる実験系を確立すると共に、その実験系を元に骨形成促進因子の感受性を高める機構を検討した。
我々は、BMP-2の標的遺伝子として転写調節因子Id1に着目し、その転写調節領域を解析した。その結果、5'上流域の29bpの領域内にBMP-2応答配列が存在することを見出した。この配列には、BMP-2刺激によって特異的にSmad1とSmad4が複合体を形成して結合することが明らかとなった。この配列を組み込んだレポーターシステムを用いると、BMP活性を感度良くモニタリングできることを確認した。
さらに、BMPがヘパリン結合タンパク質であること、ヘパリンが種々の生理活性物質の活性を促進する例が報告されている点に着目し、BMP活性に及ぼすヘパリンの効果を検討した。その結果、ヘパリン存在下でBMP-2を作用させると、BMP-2の骨芽細胞への分化誘導作用が促進され、より低濃度のBMP-2でも強く作用することが判明した。ヘパリンは細胞外でBMPと結合し、標的細胞においてBMPの細胞内情報伝達系を持続的に刺激することで、BMPの生物活性を高めると考えられた。
本研究において、骨形成促進活性を持つBMPの生物活性をモニタリングできる新しい実験系を確立した。これを用いて、ヘパリンのような硫酸化多糖がBMP活性を促進することを明らかにした。最終的には、血清中の骨形成促進因子を同定することはできなかったが、全身的な骨形成の促進作用の調節には、骨組織や血中に存在する多糖類が関与している可能性が示唆された。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Katagiri, T., et al.: "Regulatory mechanisms of osteoblast and osteoclast differentiation"Oral Diseases. 8. 147-159 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, T., et al.: "PTHrP and Indian hedgehog control differentiation of growth plate chondrocytes at multiple steps"Development. 129. 2977-2986 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katagiri, T., et al.: "Identification of a BMP-responsive element in Id1, the gene for inhibition of myogenesis"Genes Cells. 7. 949-960 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Johns, S.A., et al.: "Transcriptional regulation of Smad2 is required for enhancement of TGFb/Smad signaling by TGFb inducible early gene"J. Cell. Biochem.. 87. 233-241 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片桐岳信: "骨芽細胞の実験系で何がわかったのか"骨の知識と骨粗鬆症. 5. 10-13 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片桐岳信: "糖鎖リモデリングによる骨誘導因子(BMP)感受性の制御"東京生化学研究会 助成研究報告集(平成14年度版). (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katagiri, T., et al.: "Regulatory mechanisms of osteoblast and osteoclast differentiation"Oral Diseases. 8. 147-159 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, T., et al.: "PTHrP and Indian hedgehog control of growth plate chondrocytes at multiple steps"Development. 129. 2977-2986 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katagiri, T., et al.: "Identification of a BMP-responsive element in Id1, the gene for inhibition of myogenesys"Genes Cells. 7. 949-960 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Johnsen, S, A., et al.: "Transcriptional regulation of Smad2 is required for enhancement of TGFβ/Smad signaling by TGFβ inducible erly gene"J. Cell. Biochem. 87. 233-241 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, T., et al.: "PTHrP and Indian hedgehog control differentiation of growth plate chondrocytes at multiple steps"Development. 129. 2977-2986 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katagiri, T., et al.: "Identification of a BMP-responsive element in Id1, the gene for inhibition of myogenesis"Genes Cells. 7. 949-960 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Johnsen, S.A., et al.: "Transcriptional regulation of Smad2 is required for enhancement of TGFβ/Smad signaling by TGFβ inducible early gene"J.Cell.Biochem.. 87. 233-241 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 片桐 岳信: "骨芽細胞の実験系で何がわかったのか"骨の知識と骨粗鬆症. 5. 10-13 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katagiri, T, Takahashi, N: "Regulatory mechanisms of osteoblast and osteoclast differentiation"Oral Diseases. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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