頭蓋骨形成における低分子量Gタンパク質Cdc42の機能の解析

• 研究課題/領域番号: 15K20627
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 歯周治療系歯学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 相澤 怜 昭和大学, 歯学部, 助教 (80710673)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: Cdc42 / 頭蓋骨

研究実績の概要

歯槽骨を含む顔面頭蓋の骨格の多くは膜性骨化によって形成される。申請者らは、Rhoファミリータンパク質であるCdc42が個体レベルでの骨・軟骨形成において、軟骨内骨化での正常な軟骨細胞の肥大化や軟骨基質の石灰化、肢芽形成期での軟骨細胞の凝集およびパターニングに重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方、Cdc42が個体レベルの膜性骨化において果たしている機能は未だ不明な点が多い。
そこで、頭蓋における間葉細胞特異的にCdc42遺伝子を欠損させたコンディショナルノックアウトマウスの表現型の解析を行ったところ、野生型マウスと比較して頭蓋縫合部の骨形成が有意に減少していたものの、細胞増殖および細胞死マーカーの発現に有意差は認められなかった。Cdc42コンディショナルノックアウトマウスの頭蓋においては、血管新生の低下とそれに伴う浮腫の形成が認められ、頭蓋縫合部の石灰化を制御するIhh、Bmp2およびBmp4の発現減少が認められた。
これらの結果から、Cdc42が頭蓋における血管新生を制御し、間接的にIhhおよびBmpシグナルを制御することにより、頭蓋骨形成において重要な役割を果たしていることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of nephronectin is enhanced by α,25-dihydroxyvitamin D3. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiranuma K, Yamada A, Kurosawa T, Aizawa R, Suzuki D, Saito Y, Nagahama R, Ikehata M, Tsukasaki M, Morimura N, Chikazu D, Maki K, Shirota T, Takami M, Yamamoto M, Iijima T, Kamijo R
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 6 号: 9 ページ: 914-918
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12085
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rho GTPase protein Cdc42 is critical for postnatal cartilage development. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagahama R, Yamada A, Tanaka J, Aizawa R, Suzuki D, Kassai H, Yamamoto M, Mishima K, Aiba A, Maki K, Kamijo R.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 470 号: 4 ページ: 813-817
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.01.111
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cdc42 is crucial for facial and palatal formation during craniofacial development. (2016)
  • 著者名/発表者名: Oshima-Nakayama M
  • 雑誌名: Bone Reports 巻: 5 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.bonr.2016.01.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 接合上皮の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本松男，氷室沙羅，西井浩介，塚本康己，林 庸以，相澤 怜，関 辰明，田中準一，美島健二
  • 雑誌名: 日本歯周病学会会誌 巻: 57 号: 1 ページ: 11-17
  • DOI: 10.2329/perio.57.11
  • NAID: 130005069580
  • ISSN: 0385-0110, 1880-408X
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Comprehensive analysis of gene expression in the junctional epithelium from bioengineered tooth. (2016)
  • 著者名/発表者名: Seki T, Aizawa R, Tanaka J, Himuro-Yajima S, Kato M, Mishima K, Yamamoto M
  • 学会等名: 102th Annual Meeting of the American Academy of Periodontology in collaboration with the Japanese Society of Periodontology and the Japanese Academy of Clinical Periodontology
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2016-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] 再構成歯胚を用いた接合上皮の起源の探索． (2015)
  • 著者名/発表者名: 氷室沙羅，相澤 怜，関 辰明，山本松男
  • 学会等名: 143回日本歯科保存学会 2015年度秋季学術大会・60周年記念大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-11-13
• [学会発表] Reconfirmation of the origin of the junctional epithelium by using the bioengineered tooth germ. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yajima-Himuro S, Tanaka J, Aizawa R, Seki T, Mishima K, Yamamoto M
  • 学会等名: EuroPerio8
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2015-06-03
  • 国際学会
• [備考] 昭和大学歯学部歯周病学講座
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~perio/index.html