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Dmp1の分泌経路と翻訳後修飾が骨細胞の機能に果たす役割

研究課題

研究課題/領域番号 17H04368
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 形態系基礎歯科学
研究機関大阪大学

研究代表者

豊澤 悟  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (30243249)

研究分担者 阿部 真土  大阪大学, 歯学研究科, 講師 (40448105)
宇佐美 悠  大阪大学, 歯学研究科, 講師 (80444579)
保田 英洋  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60210259)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードDmp1 / 骨細胞 / 翻訳後修飾 / リン酸化 / 石灰化 / 細胞内輸送 / Fam20C / 分泌経路
研究成果の概要

骨細胞が特異的に産生する骨基質Dmp1(dentin matrix protein 1)は、その翻訳後修飾過程でN端とC端断片の2つに切断後、C端断片はキナーゼ(Fam20C)によりリン酸化されて骨細管壁に分布して骨細胞機能に関与すると考えられる。本研究では、Dmp1/C端断片の役割を骨芽細胞がFam20Cを過剰発現するマウスの骨格解析から検討した。その結果、リン酸化したDmp1/C端断片は局在部の石灰化亢進を介して皮質骨形成に関与する事が示された。また、N/C端断片の各々に異なる蛍光色をラベルしたDmp1の骨細胞株における発現解析から、切断後の両断片の細胞内輸送経路が異なる事が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨に存在するDmp1等の酸性リン蛋白質は、多数のリン酸基が有する負電荷のため、Caイオンを引き寄せて骨形成に関与すると推測されていたが、これまで証明されていなかった。本研究では、生体でリン酸化したDmp1が石灰化を亢進して皮質骨形成に関与する事が示された。骨の全細胞の90%を占める骨細胞が特異的に発現するDmp1は、骨の形成・維持に深く関与すると考えられ、本結果は骨疾患の病態解明に繋がる有用な知見となる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Overexpression of Fam20C in osteoblast in vivo leads to increased cortical bone formation and osteoclastic bone resorption2020

    • 著者名/発表者名
      Hirose Katsutoshi、Ishimoto Takuya、Usami Yu、Sato Sunao、Oya Kaori、Nakano Takayoshi、Komori Toshihisa、Toyosawa Satoru
    • 雑誌名

      Bone

      巻: - ページ: 115414-115414

    • DOI

      10.1016/j.bone.2020.115414

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible Contribution of Wnt‐Responsive Chondroprogenitors to the Postnatal Murine Growth Plate2019

    • 著者名/発表者名
      Usami Yu、Gunawardena Aruni T、Francois Noelle B、Otsuru Satoru、Takano Hajime、Hirose Katsutoshi、Matsuoka Masatake、Suzuki Akiko、Huang Jiahui、Qin Ling、Iwamoto Masahiro、Yang Wentian、Toyosawa Satoru、Enomoto‐Iwamoto Motomi
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Research

      巻: 34 号: 5 ページ: 964-974

    • DOI

      10.1002/jbmr.3658

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 象牙質形成におけるFam20Cの役割2019

    • 著者名/発表者名
      廣瀬勝俊, 浪花耕平, 宇佐美悠, 佐藤淳, 大家香織, 小守壽文, 豊澤悟
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The role of Fam20C in dentin formation2019

    • 著者名/発表者名
      Hirose K, Naniwa K, Usami Y, Oya K, Komori T, Toyosawa S
    • 学会等名
      American Society for Bone and Mineral Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of Fam20C in Bone and tooth formation.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirose K, Usami Y, Sato S, Sharyo M, Oya K, Komori T, Toyosawa S
    • 学会等名
      American Society for Bone and Mineral Research Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨形成におけるゴルジ体キナーゼFam20Cの役割2018

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 勝俊、宇佐美 悠、佐藤 淳、大家 香織、社領 美紀、小守 壽文、豊澤 悟
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3次元細胞培養モデルを用いた骨芽細胞から骨細胞への初期分化の検討2018

    • 著者名/発表者名
      社領 美紀,佐藤 淳,宇佐美 悠,廣瀬 勝俊,白銀 陽一郎,豊澤 悟
    • 学会等名
      歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the role of Fam20C in Fam20C-transgenic mice2017

    • 著者名/発表者名
      Hirose K, Usami Y, Sato S, Sharyo M, Oya K, Komori T, Toyosawa S
    • 学会等名
      American Society for Bone and Mineral Research
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fam20C過剰発現マウスを用いた骨形成におけるリン酸化の意義の解明2017

    • 著者名/発表者名
      廣瀬勝俊
    • 学会等名
      日本病理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fam20C過剰発現マウスにおける骨組織の変化2017

    • 著者名/発表者名
      廣瀬勝俊
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The role of Fam20C in bone formation2017

    • 著者名/発表者名
      廣瀬勝俊
    • 学会等名
      歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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