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上皮・内皮陥入組織における器官決定機構の解明とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 17H01606
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 矯正・小児系歯学
研究機関九州大学 (2019-2020)
東北大学 (2017-2018)

研究代表者

福本 敏  九州大学, 歯学研究院, 教授 (30264253)

研究分担者 保住 建太郎  北里大学, 北里大学保健衛生専門学院, 講師 (10453804)
犬塚 博之  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (20335863)
江草 宏  東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078)
山田 亜矢  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40295085)
阪井 丘芳  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (90379082)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円)
2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2019年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2017年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
キーワード歯の発生 / 再生歯学 / エナメル質 / 石灰化 / 歯 / エナメル芽細胞 / 器官発生 / 遺伝子スクリーニング / 器官形成 / 毛 / 唾液腺 / 上皮陥入 / 幹細胞 / 再生医学 / 歯学 / 発生・分化
研究成果の概要

本研究は歯の発生段階における遺伝子発現を網羅的に解析し、器官再生に必要な知見の集約を目的としている。CAGE法やscRNAseq法を用いて、陥入した上皮細胞から分化する全ての細胞群の分化マーマーの同定に成功した。また個々の分子の解析にて、Sox21は陥入上皮が、歯になるのか毛になるのかを決定する重要な分子であることを見出した。さらにエナメル芽細胞に強く発現するGpr115は歯の石灰化過程においてpHセンサーとして機能し、石灰化の促進に重要な役割を演じていた。これらの発見は、歯の発生における新たな知見になるとともに、各種器官の運命決定を明らかにするために基礎的な知見になると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯の発生は他の器官形成と共通する部分も多く、歯の発生研究で得られた成果は、毛、唾液腺、肺、肝臓や腎臓などの再生に大きく貢献できる。我々は歯の発生に関わる遺伝子発現に関して、大規模な解析データをデータベース化した。このことで類似の研究を進める多くの研究者にとって利用価値の高い情報を無償で提供し、当該領域の研究推進に大きく貢献するができた。また歯と毛の発生のスイッチイングに関わる分子を同定し、歯胚由来細胞から毛を作成できたことは、新たな再生療法の開発において新たな方向性を提示する可能性が示され、再生医療技術開発に大きな進展をもたらした。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 14件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 15件、 謝辞記載あり 1件)

  • [国際共同研究] 四川大学/北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] 米国国立衛生研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] 米国国立衛生研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] National Institute of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Yonsei University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 米国国立衛生研究所(NIH)(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 全南大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Sox21 Regulates Anapc10 Expression and Determines the Fate of Ectodermal Organ2020

    • 著者名/発表者名
      Saito K, Michon F, Yamada A, Inuzuka H, Yamaguchi S, Fukumoto E, Yoshizaki K, Nakamura T, Arakaki M, Chiba Y, Ishikawa M, Okano H, Thesleff I, Fukumoto S.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 7 ページ: 101329-101329

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101329

    • 関連する報告書
      2020 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] G protein coupled receptor Gpr115 (Adgrf4) is required for enamel mineralization mediated by ameloblasts2020

    • 著者名/発表者名
      Chiba Yuta、Yoshizaki Keigo、Saito Kan、Ikeuchi Tomoko、Iwamoto Tsutomu、Rhodes Craig、Nakamura Takashi、de Vega Susana、Morell Robert J.、Boger Erich T.、Martin Daniel、Hino Ryoko、Inuzuka Hiroyuki、Bleck Christopher K.E.、Yamada Aya、Yamada Yoshihiko、Fukumoto Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 45 ページ: 15328-15341

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.014281

    • 関連する報告書
      2020 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] microRNA-875-5p plays critical role for mesenchymal condensation in epithelial-mesenchymal interaction during tooth development2020

    • 著者名/発表者名
      Funada Keita、Yoshizaki Keigo、MIyazaki Kanako、Han Xue、Yuta Tomomi、Tian Tian、Mizuta Kanji、Fu Yao、Iwamoto Tsutomu、Yamada Aya、Takahashi Ichiro、Fukumoto Satoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 4918-4918

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61693-w

    • NAID

      120006872357

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 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] Single-Cell RNA-Sequencing From Mouse Incisor Reveals Dental Epithelial Cell-Type Specific Genes2020

    • 著者名/発表者名
      Chiba Y, Saito K, Martin D, Boger ET, Rhodes C, Yoshizaki K, Nakamura T, Yamada A, Morell RJ, Yamada Y, Fukumoto S.
    • 雑誌名

      Front Cell Dev Biol

      巻: 8 ページ: 841-841

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00841

    • 関連する報告書
      2020 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] Expression Patterns of Claudin Family Members During Tooth Development and the Role of Claudin-10 (Cldn10) in Cytodifferentiation of Stratum Intermedium2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Chiba Yuta、Jia Lingling、Yoshizaki Keigo、Saito Kan、Yamada Aya、Qin Man、Fukumoto Satoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 595593-595593

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.595593

    • 関連する報告書
      2020 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] Accelerated osteoblastic differentiation in patient-derived dental pulp stem cells carrying a gain-of-function mutation of TRPV4 associated with metatropic dysplasia.2020

    • 著者名/発表者名
      Han X, Kato H, Sato H, Hirofuji Y, Fukumoto S, Masuda K.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 523(4) 号: 4 ページ: 841-846

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.12.123

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combination of ions promotes cell migration via extracellular signal-regulated kinase 1/2 signaling pathway in human gingival fibroblasts.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi-Ueda K, Akazawa Y, Kawarabayashi K, Sugimoto A, Nakagawa H, Miyazaki A, Kurogoushi R, Iwata K, Kitamura T, Yamada A, Hasegawa T, Fukumoto S, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      Mol Med Rep.

      巻: 19(6) ページ: 5039-5045

    • DOI

      10.3892/mmr.2019.10141

    • NAID

      120006731791

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination of WNT signaling and ciliogenesis during odontogenesis by piezo type mechanosensitive ion channel component 1.2019

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki A, Sugimoto A, Yoshizaki K, Kawarabayashi K, Iwata K, Kurogoushi R, Kitamura T, Otsuka K, Hasegawa T, Akazawa Y, Fukumoto S, Ishimaru N, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9(1) 号: 1 ページ: 14762-14762

    • DOI

      10.1038/s41598-019-51381-9

    • 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
  • [雑誌論文] Pannexin 3 ER Ca2+ channel gating is regulated by phosphorylation at the Serine 68 residue in osteoblast differentiation2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Masaki、Williams Geneva、Forcinito Patricia、Ishikawa Momoko、Petrie Ryan J.、Saito Kan、Fukumoto Satoshi、Yamada Yoshihiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 18759-18759

    • DOI

      10.1038/s41598-019-55371-9

    • 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 AmeloD stimulates epithelial cell motility essential for tooth morphology.2019

    • 著者名/発表者名
      Chiba Y, He B, Yoshizaki K, Rhodes C, Ishijima M, Bleck CKE, Stempinski E, Chu EY, Nakamura T, Iwamoto T, de Vega S, Saito K, Fukumoto S, Yamada Y
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 294(10) 号: 10 ページ: 3406-3418

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.005298

    • 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] Effective Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells Into Dental Cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Kim EJ, Yoon KS, Arakaki M, Otsu K, Fukumoto S, Harada H, Green DW, Lee JM, Jung HS.
    • 雑誌名

      Dev Dyn

      巻: Jan;248(1) 号: 1 ページ: 129-139

    • DOI

      10.1002/dvdy.24663

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Patients with SATB2-associated syndrome exhibiting multiple odontomas.2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuiri T, Mishima H, Imura H, Suzuki S, Matsuzawa Y, Nakamura T, Fukumoto S, Yoshimura Y, Watanabe S, Kinoshita A, Yamada T, Shindoh M, Sugita Y, Maeda H, Yawaka Y, Mikoya T, Natsume N, Yoshiura KI.
    • 雑誌名

      Am J Med Genet A.

      巻: 176 号: 12 ページ: 2614-2622

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.40670

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [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] Identification of the Novel Tooth-Specific Transcription Factor AmeloD2018

    • 著者名/発表者名
      He B.、Chiba Y.、Li H.、de Vega S.、Tanaka K.、Yoshizaki K.、Ishijima M.、Yuasa K.、Ishikawa M.、Rhodes C.、Sakai K.、Zhang P.、Fukumoto S.、Zhou X.、Yamada Y.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 98 号: 2 ページ: 234-241

    • DOI

      10.1177/0022034518808254

    • 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] Piezo type mechanosensitive ion channel component 1 functions as a regulator of the cell fate determination of mesenchymal stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Asuna, Miyazaki Aya, Kawarabayashi Keita, Masayuki Shono, Yuki Akazawa, Tomokazu Hasegawa, Kimiko Ueda Yamaguchi, Takamasa Kitamura, Yoshizaki keigo, Fukumoto Satoshi and Tsutomu Iwamoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 17696-17696

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18089-0

    • NAID

      120006535026

    • 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
  • [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] Mediator 1 contributes to enamel mineralization as a coactivator for Notch1 signaling and stimulates transcription of the alkaline phosphatase gene2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Keigo、Hu Lizhi、Nguyen Thai、Sakai Kiyoshi、Ishikawa Masaki、Takahashi Ichiro、Fukumoto Satoshi、DenBesten Pamela K.、Bikle Daniel D.、Oda Yuko、Yamada Yoshihiko
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 33 ページ: 13531-13540

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.780866

    • 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] Pannexin 3 regulates proliferation and differentiation of odontoblasts via its hemichannel activities2017

    • 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

    • 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
      2017 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

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-28  

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