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破骨細胞における新規小胞輸送遺伝子群の同定とその機能

研究課題

研究課題/領域番号 13J10718
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関長崎大学

研究代表者

菅原 めぐみ  長崎大学, 医歯薬学総合研究科歯学系, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード破骨細胞 / Rab27A / 多核化 / lysosome / 小胞輸送 / リソソーム
研究実績の概要

本研究では、マクロファージから破骨細胞への分化過程において、mRNAレベルが発現上昇する遺伝子の1つとしてRab27Aを同定し、破骨細胞におけるLROs形成とその他の機能に関する解析を行った。DNAマイクロアレー解析を行い、破骨細胞分化過程で発現レベルが上昇する遺伝子としてRab27A遺伝子を同定した。RANKL刺激して破骨細胞分化を誘導すると、Rab27AをノックダウンしたRAW-D細胞ではコントロールに比べ、細胞の多核化と巨大化を示した。同様に、Rab27A遺伝子変異を持つAshenマウス由来のマクロファージを培養すると、多核化と巨大化が観察された。破骨細胞のマーカー遺伝子の発現レベルを比較すると、野生型に比べてAshen破骨細胞では種々のそれが有意に上昇していた。Ashen破骨細胞が多核化と巨大化される分子メカニズムとして、同細胞では受容体の輸送異常とその下流シグナルの増強が観察された。Ashen破骨細胞では、M-CSFとRANKL刺激に対して、Erk、p38、Aktのリン酸化レベルが上昇した。さらに、FACS解析により、M-CSFの受容体であるc-fmsの細胞膜の発現レベルがAshen破骨細胞では高くなることが分かった。またRANKLの受容体であるRANKは受容体のダウンレギュレーションが異常になっており、細胞内に長く留まっていた。Ashen破骨細胞では、細胞内で形成されるLROsの輸送が異常になっていた。野生型とAshen破骨細胞を比較すると、Ashen破骨細胞では、骨吸収に重要なactin ringの形成が異常になっており、リソソームタンパク質であるLAMP2、あるいはカテプシンKの局在が異常になっていた。またashen破骨細胞では、種々のリソソームタンパク質の量が異常になっていることや、骨吸収能が有意に低下していることが分かった。
Shimada-Sugawara M et al.scientific reports,2015.in press.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Rab27A Regulates Transport of Cell Surface Receptors Modulating Multinucleation and Lysosome Related Organellas in osteoclasts2015

    • 著者名/発表者名
      Megumi Shimada-Sugawara,Eiko Sakai,Kuniaki Okamoto,Mitsunori Fukuda,Tetsuro Izumi,Noriaki Yoshida,Takayuki Tsukuba
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5 号: 1 ページ: 9620-9620

    • DOI

      10.1038/srep09620

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Rab27Aは破骨細胞の多核化とリソソーム機能を制御する2014

    • 著者名/発表者名
      菅原めぐみ、坂井詠子、福間裕、西下一久、岡元邦彰、福田光則、泉哲郎、吉田教明、筑波隆幸
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 破骨細胞の多核化とリソソーム機能を制御するRabタンパク質の同定2014

    • 著者名/発表者名
      菅原めぐみ、坂井詠子、福間裕、西下一久、岡元邦彰、吉田教明、筑波隆幸
    • 学会等名
      第56回歯科基礎医学会大会・総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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