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骨芽細胞分化因子の量的制御機構を応用した予知性の高い骨再生法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04396
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 歯科医用工学・再生歯学
研究機関東北大学

研究代表者

福島 秀文  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (70412624)

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  東北大学, 歯学研究科, 教授 (30264253)
齋藤 正寛  東北大学, 歯学研究科, 教授 (40215562)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2018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)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワード骨代謝 / ユビキチン / プロテアソーム / 骨芽細胞 / Osterix
研究実績の概要

歯髄幹細胞からの予知性が高く制御可能な骨誘導法を確立するため、間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化の際の必須転写因子であるOsterix制御に着目した。本研究では、ユビキチン・プロテアソームシステム (UPS) によるOsterixタンパク質の量的制御機構を明らかにし、歯髄幹細胞からの効率的で質の高い骨芽細胞分化の分子基盤の確立と骨再生への応用研究を目的として解析を行うこととした。
解析は当初の研究計画に従い、UPSによるOsterixの量的制御機構の分子基盤の解明に焦点を当てた。はじめに間葉系幹細胞での Osterix制御におけるUPSの関与を探るため、骨芽細胞分化誘導刺激後のヒト骨髄由来間葉系幹細胞をプロテアソーム阻害剤MG132で処理したところ、Osterixタンパク質の安定化が観察された。次に、Osterix 分解に関わるE3同定のため、Osterix一次配列上から候補として推定されたE3のコンセンサス認識配列(デグロン)に類似した配列を選別し、その推定デグロン配列内に変異を導入した変異体を作製してタンパク質半減期を調べたところ、変異型Osterixの安定化が認められた。さらに、E3をノックダウンした細胞株において、Osterixタンパク質の安定化と細胞内での蓄積が見られたほか、293細胞内での相互作用の解析から、このE3は、同定したデグロン配列に直接結合することでOsterixのポリユビキチン化を行うことが明らかとなった。骨芽細胞分化のマスターレギュレーターであるOsterixのUPSによる量的制御機構の分子基盤を解明することは、骨芽細胞分化シグナルの制御に新たな知見を与えるほか、歯髄幹細胞を用いた顎骨再生医療における予知性の向上と骨再生の制御を効率化する上で重要であると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] Beth Israel Deaconess Medical Center(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] IMIM(スペイン)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [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
  • [学会発表] 抗アポトーシスタンパク質MCL1の安定性制御におけるアセチル化の役割2017

    • 著者名/発表者名
      清水 康平、犬塚 博之、福島 秀文、福本 敏
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 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: 2018-12-17  

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