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Smad4を介した骨格制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K11026
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 整形外科学
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

塚本 翔  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (20707658)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード骨形成 / 骨系統疾患 / 骨粗鬆症 / シグナル伝達 / 骨代謝 / 骨・軟骨代謝学 / 内軟骨性骨化 / 骨、軟骨代謝学
研究成果の概要

TGF-βファミリーは、転写因子Smadの活性化を介して、骨格形成を制御している。Smad4は、Smad依存的な細胞内シグナルに必須の共役因子である。我々は、タモキシフェン誘導性にSmad4を欠失できるマウス (Smad4 cKO)を樹立した。Smad4 cKOマウスは、海綿骨の骨量が増え、β-catenin陽性の骨芽細胞が増加していた。Wntシグナル関連分子の解析によって、Smad4 cKOマウスでは、Wnt7bの発現が亢進していることが明らかとなった。これらの結果は、Smad4依存的シグナルの阻害によって、Wnt7bの発現亢進を介し、骨形成が亢進することを示唆する

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究から、出生後におけるSmad4を介したシグナルは、骨形成を抑制している可能性を見出した。さらに、TGF-βファミリーと骨形成を強力に亢進するWntシグナルの新たなクロストークの発見は、骨粗鬆症をはじめとした骨代謝関連の疾患の新たな治療標的となる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fibrodysplasia ossificans progressiva: Review and research activities in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Haga Nobuhiko、Nakashima Yasuharu、Kitoh Hiroshi、Kamizono Junji、Katagiri Takenobu、Saijo Hideto、Tsukamoto Sho、Shinoda Yusuke、Sawada Ryoko、Nakahara Yasuo
    • 雑誌名

      Pediatrics International

      巻: 62 号: 1 ページ: 3

    • DOI

      10.1111/ped.14065

    • 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] Discovery of Heterotopic Bone-Inducing Activity in Hard Tissues and the TGF-β Superfamily2018

    • 著者名/発表者名
      Katagiri Takenobu、Tsukamoto Sho、Nakachi Yutaka、Kuratani Mai
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 11 ページ: 3586-3586

    • DOI

      10.3390/ijms19113586

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Topics in Fibrodysplasia Ossificans Progressiva2018

    • 著者名/発表者名
      Katagiri Takenobu、Tsukamoto Sho、Nakachi Yutaka、Kuratani Mai
    • 雑誌名

      Endocrinology and Metabolism

      巻: 33 号: 3 ページ: 331-331

    • DOI

      10.3803/enm.2018.33.3.331

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of FKBP12 and type II BMP receptors on signal transduction by ALK2 activating mutations associated with genetic disorders2018

    • 著者名/発表者名
      Machiya Aiko、Tsukamoto Sho、Ohte Satoshi、Kuratani Mai、Fujimoto Mai、Kumagai Keigo、Osawa Kenji、Suda Naoto、Bullock Alex N.、Katagiri Takenobu
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 111 ページ: 101-108

    • DOI

      10.1016/j.bone.2018.03.015

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Heterotopic bone induction via BMP signaling: Potential therapeutic targets for fibrodysplasia ossificans progressiva2018

    • 著者名/発表者名
      Katagiri Takenobu、Tsukamoto Sho、Kuratani Mai
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 109 ページ: 241-250

    • DOI

      10.1016/j.bone.2017.07.024

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Wnt7b expressed by hypertrophic chondrocytes is a critical inducer of bone formation during endochondral ossification2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      ASBMR 2019 Annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A crosstalk between Wnt and TGF-β/BMP families regulates endochondral bone formation2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Wnt Signaling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内軟骨性骨化におけるBMPとWntの新たなクロストーク2019

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、倉谷麻衣、関根典子、大久保美里、田中伸哉、自見英治郎、織田弘美、片桐岳信
    • 学会等名
      第5回日本骨免疫学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Wnt7bは分化成熟した軟骨細胞が発現する内軟骨性骨化における骨形成促進因子である2019

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、倉谷麻衣、田中伸哉、自見英治郎、織田弘美、片桐岳信
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identiffication of a critical amino acid residue in ALK2 for the binding and inhibition by the anti-ALK2 blocking antibody2019

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsukamoto S, Kuratani M, Tsuji S, Takaishi K, Kunikata T, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      ASBMR 2019 Annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗ALK2阻害抗体の結合と阻害活性に重要なALK2細胞外領域アミノ酸残基の同定2019

    • 著者名/発表者名
      片桐岳信、塚本翔、倉谷麻衣
    • 学会等名
      第37回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] Identiffication of a critical amino acid residue in ALK2 for the binding and inhibition by the anti-ALK2 blocking antibody2019

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsukamoto S, Kuratani M, Tsuji S, Takaishi K, Kunikata T, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      FASEB SRC on TGF-β Superfamily
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A role of dimer formation of ALK2, a BMP typeI receptor in the activation of intracellular signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsuji S, Tsukamoto S, Kuratani M, Ohte S, Sekine N, Kumagai K, Osawa K, Takaishi K, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Cartilage
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel crosstalk between TGF-β/BMP and Wnt families through Smad4 in endochondral ossification2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Nakachi Y, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      ASBMR 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel crosstalk between TGF-β/BMP and Wnt families through Smad4 in endochondral ossification2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Nakachi Y, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      Mechanistic and Therapeutic Advances in Rare Skeletal Diseases Research Meeting [A meeting in affiliation with ASBMR 2018]
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel crosstalk between BMP and Wnt7b in postnatal endochondral ossification2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Nakachi Y, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri, T
    • 学会等名
      12th International BMP Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel crosstalk between the TGF-β and Wnt families in endochondral ossification2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Kuratani M, Sekine N, Okubo M, Nakachi Y, Katagiri T
    • 学会等名
      The 16th RCGM International Symposium of Academic Frontier
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] TGF-βファミリーはWntシグナルを介して内軟骨性骨化を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、倉谷麻衣、田中伸哉、自見英治郎、織田弘美、片桐岳信
    • 学会等名
      第36回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] An antibody against ALK2 extracellular domain reveals a role of dimer formation for signal activation2018

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsuji S, Tsukamoto S, Kuratani M, Ohte S, Takaishi K, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      ASBMR 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression levels of BMP ligands are increased by muscle trauma2018

    • 著者名/発表者名
      Kuratani M, Tsukamoto S, Sekine N, Okubo M, Nakachi Y, Katagiri, T
    • 学会等名
      12th International BMP Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 進行性骨化性線維異形成症(FOP)モデルマウスを用いた抗ALK2抗体の解析2018

    • 著者名/発表者名
      片桐岳信、辻真之介、塚本翔、倉谷麻衣、大手聡、高石巨澄
    • 学会等名
      第36回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of skeletal growth in Smad4 knockout mice2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Sekine N, Kuratani M, Kumagai K, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      2017 FASEB Science Research Conferences on The TGF-β Superfamily
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of blocking monoclonal antibodies against ALK2, which is a type I receptor for BMPs2017

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsuji S, Tsukamoto S, Ohte S, Kumagai K, Osawa K, Takaishi K, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      2017 FASEB Science Research Conferences on The TGF-β Superfamily
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Postnatal ablation of Smad4 enhances endochondral ossification in epiphyseal growth plate2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Sekine N, Kuratani M, Kumagai K, Tanaka S, Jimi E, Oda H, Katagiri T
    • 学会等名
      2017 ASBMR Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of blocking monoclonal antibodies against ALK2, which is a type I receptor for BMPs2017

    • 著者名/発表者名
      Katagiri T, Tsuji S, Tsukamoto S, Ohte S, Kumagai K, Osawa K, Takaishi K, Nakamura K, Kawaguchi Y, Hasegawa J
    • 学会等名
      2017 ASBMR Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of skeletal phenotypes in Smad4 conditional knockout mice2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto S, Sekine N, Kuratani M, Kumagai K, Jimi E, Katagiri T
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the TGF-β family ligands that are increased in regenerating skeletal muscle and induce BMP signaling via a mutant ALK2 associated with fibrodysplasia ossificans progressiva2017

    • 著者名/発表者名
      Kuratani M, Tsukamoto S, Katagiri T
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 転写共役因子Smad4は軟骨細胞分化を介して骨形成を制御する2017

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、関根典子、倉谷麻衣、熊谷桂吾、大久保美里、片桐岳信
    • 学会等名
      第15回RCGMフロンティアシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] BMP受容体ALK2を介した異所性骨化モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      倉谷麻衣、塚本翔、関根典子、片桐岳信
    • 学会等名
      第15回RCGMフロンティアシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] TGF-βファミリーの軟骨細胞分化を介した骨形成への役割2017

    • 著者名/発表者名
      塚本翔
    • 学会等名
      第14回彩の国骨フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 埼玉医科大学ゲノム医学研究センター

    • URL

      http://www.saitama-med.ac.jp/genome/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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