新奇骨形成因子NELL1の骨誘導分子基盤の解明とその応用展開

• 研究課題/領域番号: 17K01946
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 新美 友章 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (30377791)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2020年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 骨分化 / 再生医療 / 骨形成 / 骨芽細胞 / 発生・分化 / シグナル伝達

研究成果の概要

ヒト頭蓋骨縫合早期癒合症の骨癒合部位に高発現する遺伝子として単離されたNELL1は、種々の動物実験において骨形成を促進することから、新しい骨形成因子として注目を集めているが、NELL1の特異的な受容体および骨形成を促進するシグナル伝達機構の詳細は明らかになっていない。本研究ではNELL1受容体の探索およびシグナル伝達機構の解明に取り組んだ結果、NELL1の新奇受容体として間葉系細胞でおもに発現しているRobo2を同定した。さらに、酸性条件下においてのみ結合する様式を解明し、新たな骨形成シグナルとして働く可能性を示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨再生・欠損修復製剤として欧米で承認されているBMPのような成長因子は分子量が30 k以下のサイトカインであるが、NELL1は3量体で400 kを超える巨大分子であり、分子の性状や局在においても大きく異なっている。このような新奇骨形成因子NELL1の受容体であるRobo2の同定と、酸性条件に特異的な結合様式の発見は、骨再生医療への応用の可能性を高め、さらに新たな創薬のターゲットとなることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Robo2 contains a cryptic binding site for neural EGFL-like (NELL) protein 1/2 (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, N., Kashiwagi, M., Ishihara, M., Kojima, T., Maturana, A. D., Kuroda, S., and Niimi, T.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 294 号: 12 ページ: 4693-4703
  • DOI: 10.1074/jbc.ra118.005819
  • 査読あり