細胞周期と転写制御因子エピプロフィンによる上皮系器官構成細胞の運命決定機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15H05032
• 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: 歯科医用工学・再生歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中村 卓史 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (90585324)
• 研究分担者: 福本 敏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30264253) ; 江草 宏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: エナメル芽細胞 / 転写因子 / エピプロフィン / 歯の再生 / エナメル / 歯原性上皮細胞 / 再生医療 / 幹細胞 / 器官形成 / 歯の発生 / 細胞分化 / 運命決定 / 上皮 / 増殖 / 細胞周期 / 分化

研究成果の概要

エピプロフィン/Sp6（Epiprofin, Epfn）は、Sp/KLFファミリーに属する転写因子で歯原上皮細胞の分化と増殖を制御する。本研究の成果により、Epfnの多彩の生物活性には、Epfn蛋白のリン酸化が関与していることが明らかとなった。また、Epfnの発現を誘導する小分子化合物の同定に成功し、マウス臼歯歯胚を用いた器官培養系においてエナメル芽細胞分化の誘導活性が確認された。しかしながら、K5-Epfnトランスジェニックマウスで認められた異所性のエナメル形成などは確認されなかった。本研究成果は、歯やエナメルの再生医療の実現化に寄与すると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] NIDCR, NIH(米国)
• [国際共同研究] University of the Basque Country(Spain)
• [国際共同研究] Peking University(中国)
• [国際共同研究] Yonsei University(韓国)
• [雑誌論文] Epiprofin Regulates Enamel Formation and Tooth Morphogenesis by Controlling Epithelial-Mesenchymal Interactions During Tooth Development. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Jimenez-Rojo L, Koyama E, Pacifici M, de Vega S, Iwamoto M, Fukumoto S, Unda F, Yamada Y.
  • 雑誌名: J Bone Miner Res. 巻: 32 号: 3 ページ: 601-610
  • DOI: 10.1002/jbmr.3024
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pannexin 3 regulates proliferation and differentiation of odontoblasts via its hemichannel activities (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto Tsutomu、Nakamura Takashi、Ishikawa Masaki、Yoshizaki Keigo、Sugimoto Asuna、Ida-Yonemochi Hiroko、Ohshima Hayato、Saito Masahiro、Yamada Yoshihiko、Fukumoto Satoshi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 5 ページ: 0177557-0177557
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0177557
  • NAID: 120006534958
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Globoside accelerates the differentiation of dental epithelial cells into ameloblasts (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Chiba, Y., Naruse, M., Harada, H., and Fukumoto, S.
  • 雑誌名: Intenational Journal of Oral Science 巻: 8(4) 号: 4 ページ: 205-212
  • DOI: 10.1038/ijos.2016.35
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Wnt/β-Catenin Regulates the Activity of Epiprofin/Sp6, SHH, FGF, and BMP to Coordinate the Stages of Odontogenesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aurrekoetxea, M., Irastorza, I., García-Gallastegui, P., Jiménez-Rojo, R., Nakamura, T., Yamada, Y., Ibarretxe, G., and Unda, F.
  • 雑誌名: Frontiers in Cell and Developmental Biology 巻: in press ページ: 4-25
  • DOI: 10.3389/fcell.2016.00025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fine tuning of Rac1 and RhoA alters cuspal shapes by remolding the cellular geometry (2016)
  • 著者名/発表者名: Li, L., Tang, Q., Nakamura, T., Suh, JG., Ohshima, H., and Jung, HS.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 37828-37828
  • DOI: 10.1038/srep37828
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A 3D culture model study monitoring differentiation of dental epithelial cells into ameloblast-like cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Tadaki, M., Anada, T., Shiwaku, Y., Nakamura, T., Nakamura, M., Kojima, M., Arai, T., Fukumoto, S., and Suzuki, O.
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 6(67) 号: 67 ページ: 62109-62109
  • DOI: 10.1039/c6ra04570g
  • 査読あり
• [雑誌論文] A p38 MAP kinase is required for Wnt3a-mediated osterix expression independently of Wnt-LRP5/6-GSK3β signaling axis in dental follicle cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakisaka, Y., Kanaya, S., Nakamura, T., Tamura, M., Shimauchi, H., and Nemoto, E.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 478(2) 号: 2 ページ: 527-532
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.07.076
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Connexin 43 is necessary for salivary gland branching morphogenesis and FGF10-induced ERK1/2 phosphorylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, Futagi M, Fukumoto E, Saito K, Yoshizaki K, Ishikawa M, Arakaki M, Hino R, Sugawara Y, Ishikawa M, Naruse M, Miyazaki K, Nakamura T, Fukumoto S.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 291 号: 2 ページ: 904-912
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.674663
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Interaction between Fibronectin and β1 Integrin is Essential for Tooth Development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Fukumoto, E., Yamada, A., Yuasa, K., Yoshizaki, K., Iwamoto, T., Saito, M., Nakamura, T., and Fukumoto, S.
  • 雑誌名: PLOS one 巻: 10(4)
  • NAID: 120006872347
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Wnt3a signaling induces murine dental follicle cells to differentiate into cementoblastic/osteoblastic cells via an osterix-dependent pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nemoto, E., Sakisaka, M., Tsuchiya, M., Tamura, M., Nakamura, T., Shimonishi, M., and Shimauchi
  • 雑誌名: Journal of Periodontal Research 巻: 51(2) 号: 2 ページ: 164-174
  • DOI: 10.1111/jre.12294
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Wnt5a attenuates canonical Wnt-induced alkaline phosphatase expression in dental follicle cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakisaka, Y., Tsuchiya, M., Nakamura, T., Tamura, M., Shimauchi, H., and Nemoto, E.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 巻: 336(1) 号: 1 ページ: 85-93
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2015.06.013
  • 査読あり
• [学会発表] Zn2+ Hyperpolarizes Osteoblastic MC3T3-E1 Cells by Activating IK and BK Channels (2017)
  • 著者名/発表者名: Mengkai Guang, Takashi Yoshida, Takashi Nakamura, Ping Gong, Minoru Wakamori
  • 学会等名: 95th General Session & Exhibition of the IADR
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2017-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] Zn2+ Hyperpolarizes Osteoblastic MC3T3-E1 Cells by Activating IK and BK Channels (2017)
  • 著者名/発表者名: Mengkai Guang, Takashi Yoshida, Takashi Nakamura, Ping Gong, Minoru Wakamori,
  • 学会等名: 95th General Session & Exhibition of the IADR
  • 国際学会
• [学会発表] エピプロフィンによる骨代謝調節 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村 卓史，中村 友昭，若森 実，福本 敏
  • 学会等名: 第58回歯科基礎医学会・学術大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-08-24
• [学会発表] Transcriptional regulation of Epiprofin (2016)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nakamura
  • 学会等名: TMD 2016
  • 発表場所: Porvoo, Finland
  • 年月日: 2016-06-13
  • 国際学会
• [学会発表] 白血病治療を目的としたヒト乳歯歯髄細胞からの人工骨髄誘導法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田亜矢、菊入宗、中村卓史、新垣真紀子、齋藤幹、福本敏
  • 学会等名: 第５３回日本小児歯科学会大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] 歯の萌出時期と嚢胞形成に関わるインテグリンbeta1の分子機構について (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幹、山田亜矢、新垣真紀子、二木正晴、中村卓史、福本敏
  • 学会等名: 第５３回日本小児歯科学会大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2015-05-21
• [図書] 口腔機能のアンチエイジング 1. 発生から考えた歯の再生 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福本 敏、新垣真紀子、山田亜矢、齋藤 幹、中村卓史
  • 出版者: メディカルビュー社
• [図書] エナメル芽細胞の分化制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村卓史
  • 出版者: 臨床医学出版