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増殖因子―細胞間結合分子クロストークによる歯原性上皮・間葉細胞の分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05548
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 矯正・小児系歯学
研究機関東北大学

研究代表者

山田 亜矢  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40295085)

研究分担者 犬塚 博之  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (20335863)
福本 敏  九州大学, 歯学研究院, 教授 (30264253)
阪井 丘芳  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (90379082)
保住 建太郎  東京薬科大学, 薬学部, 講師 (10453804)
石河 真幸  東北大学, 大学病院, 助教 (60432936)
福島 秀文  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (70412624)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード再生医療 / 細胞間結合 / 増殖因子
研究成果の概要

細胞間結合は、細胞同士の情報伝達や、上皮のバリア機能の維持などに重要であると考えられている。我々は細胞間結合の中でもギャップ結合に着目し、歯の発生過程において高い発現を示すコネキシン43の役割について検討した。
コネキシン43は、細胞間でカルシウムやIP3などの小分子の輸送に関与している。コネキシン43が欠損することで、この細胞外からのカルシウム輸送が低下し、TGF-beta1などの増殖因子のシグナル伝達制御の抑制を生じること、また細胞内のカルシウムレベルを厳密に調整することで、細胞内のシグナル伝達の強弱を決定しているという新たな知見を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯や唾液腺の器官形成において細胞間結合の役割を解明する事で、これまでその発症原因が不明であった眼歯指異形成症の病態解明に大きく貢献することができた。また細胞間結合は人為的調整が可能であることから、歯および唾液腺の器官再生技術の開発において、器官形成の促進化技術に応用可能な知見となる。これらは口腔組織のみならず肺、腎臓、肝臓等の全身の臓器形成にも応用可能な技術であり、さらにiPS細胞からは関連細胞の誘導や人工歯胚の形成にも成功している。また細胞内のカルシウムレベルの新たな調整機構解明は、ほぼ全ての細胞内シグナル伝達機構に関与しており、すべての生物学の基盤となる知見として役立つことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 米国国立衛生研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulation of miR-1-Mediated Connexin 43 Expression and Cell Proliferation in Dental Epithelial Cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T, Iwamoto T, Nakamura HM, Shindo Y, Saito K, Yamada A, Yamada Y, Fukumoto S, Nakamura T.
    • 雑誌名

      Front Cell Dev Biol.

      巻: 17(8) ページ: 156-156

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00156

    • NAID

      120006869515

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The transcription factor NKX2-3 mediates p21 expression and ectodysplasin-A signaling in the enamel knot for cusp formation in tooth development2018

    • 著者名/発表者名
      Han Xue、Yoshizaki Keigo、Miyazaki Kanako、Arai Chieko、Funada Keita、Yuta Tomomi、Tian Tian、Chiba Yuta、Saito Kan、Iwamoto Tsutomu、Yamada Aya、Takahashi Ichiro、Fukumoto Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 38 ページ: 14572-14584

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.003373

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] NOTCH2 Hajdu-Cheney Mutations Escape SCFFBW7-Dependent Proteolysis to Promote Osteoporosis.2017

    • 著者名/発表者名
      Fukushima H, Shimizu K, Watahiki A, Hoshikawa S, Kosho T, Oba D, Sakano S, Arakaki M
    • 雑誌名

      Mol Cell

      巻: Nov 16;68(4) 号: 4 ページ: 645-658

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2017.10.018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nephronectin plays critical roles in Sox2 expression and proliferation in dental epithelial stem cells via EGF-like repeat domains.2017

    • 著者名/発表者名
      Arai C, Yoshizaki K, Miyazaki K, Saito K, Yamada A, Han X, Funada K, Fukumoto E, Haruyama N, Iwamoto T, Takahashi I, Fukumoto S.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 27 号: 1 ページ: 45181-45181

    • DOI

      10.1038/srep45181

    • NAID

      120006534986

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] The SCFβ-TRCP E3 ubiquitin ligase complex targets Lipin1 for ubiquitination and degradation to promote hepatic lipogenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu K, Fukushima H, Ogura K, Lien EC, Nihira NT, Zhang J, North BJ, Guo A, Nagashima K, Nakagawa T, Hoshikawa S, Watahiki A, Okabe K, Yamada A, Toker A, Asara JM, Fukumoto S, Nakayama KI, Nakayama K, Inuzuka H, Wei W.
    • 雑誌名

      Sci Signal. doi: 10.1126/scisignal.aah4117.

      巻: 10 号: 460 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1126/scisignal.aah4117

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nutrient-induced FNIP degradation by SCFβ-TRCP regulates FLCN couplex localization and promotes renal cancer progression2016

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, K., Fukushima, H., Shimizu, K., Hidaka, M., Hasumi, H., Ikebe, T., Fukumoto, S., Okabe, K., Inuzuka, H.
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 8 号: 6 ページ: 9947-9960

    • DOI

      10.18632/oncotarget.14221

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 内エナメル上皮の新規マーカーAmeloDの転写制御機構解明2019

    • 著者名/発表者名
      Shahad al Thamin、千葉雄太、吉崎恵悟、Ling Ling Jia、山田亜矢、齋藤幹、福本敏
    • 学会等名
      第57回日本小児歯科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 口腔上皮器官形成における細胞間結合の機能とその制御2017

    • 著者名/発表者名
      山田亜矢
    • 学会等名
      第55回日本小児歯科学会大会(学術賞受賞講演)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-28  

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