破骨細胞のRANK-TRAF6結合を阻害する新規機能ペプチドの創成

• 研究課題/領域番号: 17659583
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 大谷 啓一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (10126211)
• 研究分担者: 青木 和広 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助手 (40272603) ; 齋藤 広章 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (00431966)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 破骨細胞 / RANK-RANKL / NF-κB / TNF / 骨吸収 / RANK / RANKL / 表面プラズモン共鳴装置 / 分子モデリング / 細胞内情報伝達

研究概要

研究のまとめを行う目的で以下の実験を行った。前年の研究より小ペプチドWP9QYがRANK-RANKLの相互作用を変化させること、さらにその相互作用の変化はligand-受容体複合体の構造変化により生じることが明らかにされたので、WP9QYの破骨細胞形成系におけるin vitro作用の解明を行った。マウス骨髄細胞をsRANKL(可溶性RANKL)とM-CSFにて刺激すると酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRAP)陽性多核細胞(破骨細胞様細胞:OCL)が出現するが、このTRAP(+)OCLの生成をWP9QYは抑制した。一方、RANK-RANKL相互作用により起こる情報伝達シグナルの活性化として、NF-κBの核移行、NFATclメッセージ、Erk、Jun、Aktのリン酸化をWP9QYは抑制した。さらに骨髄より取り出した単離破骨細胞による骨吸収窩形成において、sRANKLによる吸収窩面積と深さの増大をWP9QYは抑制した。以上の実験結果より構分子生物学的手法を用いて設計したTNF受容アンタゴニストであるWP9QYペプチドはTNFファミリーであるRANKLにおいてもアンタゴニストとして機能し、その作用はRANK-RANKL複合体形成による細胞内情報伝達系の抑制効果により、破骨細胞の分化・増殖・骨吸収機能を阻害することが示された。今後このような小分子ペプチドは骨吸収抑制を示す薬物開発の一つのひな型となると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] A TNF receptor loop peptide mimic blocks RANK ligand-induced signaling, bone resorption, and bone loss. (2006)
  • 著者名/発表者名: Aoki K., Saito H., Itzstein C., Ishiguro M., Shibata T., Blanque R., Mian AH., Takahashi M., Suzuki Y., Yoshimatsu M., Yamaguchi A., Deprez P., Mollat P., Murali R., Ohya K., Horne WC., Baron R.
  • 雑誌名: The Journal of Clinical Investigation 116 (6) ページ: 1525-1534
• [雑誌論文] Three-Dimensional Measurements of Bone Resorption Lacunae Reveal Inhibition of Osteoclast Activity by TNF-α Antagonist In Vitro. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saito H, Soysa N, Alles N, Aoki K, Ohya K.
  • 雑誌名: Dentistry in Japan 42 ページ: 35-37
  • NAID: 10019595335