歯牙形成を司る骨、軟骨誘導因子同定に向けた包括的アプローチ

• 研究課題/領域番号: 14370596
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 長崎大学
• 研究代表者: 塚崎 智雄 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (50315230)
• 研究分担者: 藤田 修一 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (00181355) ; 柴田 恭明 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (80253673) ; 根本 孝幸 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (90164665) ; 山口 朗 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00142430)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円); 2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 2002年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
• キーワード: 歯牙発生 / Notch / 骨芽細胞 / 歯芽発生 / Notch1 / DNAチップ / Runx2 / プロテオミクス

研究概要

歯牙形成を制御機構する遺伝子を網羅的に解析、同定するため、本研究では胎児マウス顔面骨からgene chip、プロテオミクス、differential displayによるスクリーングを2年間にわたり行った。その結果Notch1が一過性に発現上昇することを同定した。Notch1の骨芽細胞分化に及ぼす影響はその細胞内ドメインを用いて調べられているが、リガンドであるDelta, Jaggedの関与については依然不明である。平成16年度で我々はNotch1はDelta1,Jagged1とともにマウス大腿骨に作製した骨欠損部の修復過程で強く発現することを確認したため、骨芽細胞の細胞分化に及ぼす影響をC3H10T1/2,MC3T3-E1,C2C12等の細胞を用いて検討した。野生型Notch1とその活性型細胞内ドメイン、Delta1,Jagged1を一過性過剰発現させると、培養細胞のBMP-2によるALP活性の上昇を増強した。Real-time PCRによる検討でALP以外にもosteocalcin, osterix, runx2等の発現も同様に増強させた。またDelta1-,Jagged1-Fcリコンビナント蛋白をprecoatした場合にも同様な結果が得られ、長期培養では石灰化を誘導し、移植実験ではBMP2による異所性骨化を促進した。一方、インヒビターや、ドミナントネガティブ型の細胞外Notch1の過剰発現、あるいはNotch1 siRNA等を用いた場合は、BMP-2によるこれら因子の発現やALP活性は抑制された。Notch1とBMP2のクロストークメカニズムを各種プロモーター活性や標的遺伝子発現の誘導から検討した。その結果、機能的Notch1のシグナルはBMP2のシグナル伝達に必須であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Critical regulation of BMP-induced osteoblastic differentiation by Delta1/Jagged1-activated Notch1 signaling (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobta et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Establishment of a clonal human mesenchymal cell line that retains multilineage differentiation capacity from a spinal hamartoma (2004)
  • 著者名/発表者名: Doiguchi et al.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 317 ページ: 237-246
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Altered expression of inflammatory cytokines in primary osteoarthritis by human T lymphotropic virus type I retrovirus infection : across-sectional study (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara et al.
  • 雑誌名: Arthritis Res Ther 6 ページ: 347-354
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Autocrine/paracrine role of the angiopoietin-1 and -2/Tie2 system in cell proliferation and chemotaxis of cultured fibroblastic synoviocytes in rheumatoid arthritis (2004)
  • 著者名/発表者名: Takahara et al.
  • 雑誌名: Hum Pathol 35 ページ: 150-158
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Isolation and characterization of a mesenchymal cell line that differentiates into osteoblasts in response to BMP-2 from calvariae of GFP transgenic mice (2004)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki et al.
  • 雑誌名: BONE 34 ページ: 993-1003
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus K-bZIP protein represses transforming growth factor beta signaling through interaction with CREB-binding protein (2004)
  • 著者名/発表者名: Tomita et al.
  • 雑誌名: Oncogene 23 ページ: 8272-8281
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Altered expression of inflammatory cytokines in primary osteoarthritis by human T lymphotropic virus type I retrovirus infection : a cross-sectional study (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara et al.
  • 雑誌名: Arthritis Res Ther 6(4) ページ: 347-354
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Autocrine/paracrine role of the angiopoietin-1 and -2/Tie2 system in cell proliferation and chemotaxis of cultured fibroblastic synoviocytes in rheumatoid arthritis (2004)
  • 著者名/発表者名: Takahara et al.
  • 雑誌名: Hum Pathol 35(2) ページ: 150-158
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Isolation and characterization of a mesenchymal cell line that differentiates into osteoblasts in response to BMP-2 from calvariae of GFP transgenic mice (2004)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki et al.
  • 雑誌名: Bone 34(6) ページ: 993-1003
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus K-bZIP protein represses transforming growth factor beta signaling through interaction with CREB-binding protein (2004)
  • 著者名/発表者名: Tomita et al.
  • 雑誌名: Oncogene 23(50) ページ: 8272-8281
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Establishment of a clonal human mesenchymal cell line that retains multilinege differentiation capacity from a spinal hamartoma (2004)
  • 著者名/発表者名: Doiguchi et al.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 317・8 ページ: 237-246
• [雑誌論文] Altered expression of inflammatory cytokines in primary osteoarthritis by human T lymphotropics virus type I retrovirus infection : a cross-sectional study (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara et al.
  • 雑誌名: Arthritis Res Ther 6・4 ページ: 347-354
• [雑誌論文] Autocrine/paracrine role of the angiopoitetin-1 and -2/Tie2 system in cell proliferation and chemotaxis of cultured fibroblastic synoviocytes in rheumatoidin arthritis (2004)
  • 著者名/発表者名: Takahara et al.
  • 雑誌名: Hum Pathol 35・2 ページ: 150-158
• [雑誌論文] Isolation and characterization of a mesenchymal cell line that differentiates into osteoblasts in response to BMP-2 from calvariae of GFP transgenic mice (2004)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki et al.
  • 雑誌名: BONE 34・6 ページ: 993-1003
• [雑誌論文] The Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus K-bZIP protein represses transforming growth factor beta signaling through interaction with CREB-binding protein (2004)
  • 著者名/発表者名: Tomita et al.
  • 雑誌名: Oncogene 23・50 ページ: 8272-8281
• [雑誌論文] Critical regulation of BMP-induced osteoblastic differentiation by Delta1/Jagged1-activated Notch1 signaling
  • 著者名/発表者名: Nobta et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Iioka et al.: "p300/CBP Acts as a Coactivator to Cartilage Homeoprotein-1 (Cart1), Paired-Like Homeoprotein, via Acetylation of the Conserved Lysine Residue Adjacent to the Homeodomain"J Bone Miner Res. 18・8. 1419-1429 (2003)
• [文献書誌] Hirata et al.: "Transplantation of skin fibroblasts expressing BMP-2 promotes Bone repair more effectively than those expressing Runx2"BONE. 32・5. 502-512 (2003)
• [文献書誌] Takahara et al.: "Autocrine/paracrine role of the angiopoietin-1 and -2/Tie2 system in cell proliferation and chemotaxis of cultured fibroblastic synoviocytes in rheumatoid arthritis"Hum Pathol. 35・2. 150-158 (2004)
• [文献書誌] Kadowaki et al.: "Isolation and characterization of a mesenchymal cell line that differentiates into osteoblasts in response to BMP-2 from calvariae of GFP transgenic mice"BONE. (In press). (2004)
• [文献書誌] Furukawa et al.: "Functional domains of paired-like homeoprotein Cart1 and the relationship between dimerization and transcription activity"Genes to Cells. 7. 1135-1147 (2002)
• [文献書誌] Iioka et al.: "p300/CBP Acts as a Coactivator to Cartilage Homeoprotein-1 (Cart1), Paired-Like Homeoprotein, via Acetylation of the Conserved Lysine Residue Adjacent to the Homeodomain"J Bone Miner Res. (in press). (2003)
• [文献書誌] Hirata et al.: "Transplantation of skin fibroblasts expressing BMP-2 promotes Bone repair more effectively than those expressing Runx2"BONE. (in press). (2003)