硬組織石灰化異常に関連した変異アルカリホスファターゼの分子細胞生物学的解析

• 研究課題/領域番号: 18592027
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 織田 公光 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10122681)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,790千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: 石灰化 / アルカリホスファターゼ / 低ホスファターゼ症 / 骨代謝異常症 / 疾患発症メカニズム / ジスルフィド結合 / 病気発症メカニズム

研究概要

1. 乳児型の低ホスファターゼ症患者で報告されたミスセンス突然変異を有する組織非特異型アルカリホスファターゼ(Arg433-Cys)の解析を目的に変異酵素の一過性発現系で、または安定株化細胞を樹立してその細胞生物学的な解析行った.その結果、本ミスセンス変異によりサブユニット間にジスルフィド架橋が形成される事を見いだした.そしてこの架橋は合成直後に小胞体で形成されるが、その後の細胞内輸送には影響を与えないことを見いだした.しかし、本変異酵素は細胞表面に発現するにも係わらす、野生型に比べて著しくその活性が低下すると同時にプロテアーゼに対する感受性が増加しており、これらの事は架橋による酵素の立体構造のゆがみに起因すると示唆された(雑誌論文1).
2. 重症の低ホスファターゼ症患者で報告された組織非特異型アルカリホスファターゼ(Val406-Ala)の細胞生物学的な解析を一過性の発現系と安定株を用いて行った.その結果、本変異酵素は細胞表面に野生型とほぼ同じ速度で運ばれて局在するにも係わらず、変異の結果その活性が著しく低下していることを分泌型の酵素として精製した変異酵素の酵素学的な検討により明らかにした.また、406番目のアミノ酸の他の疎水性アミノ酸への変異実験により、406番目のアミノ酸が位置するクラウン領域の重要性を酵素の3次元モデルを踏まえて考察した(雑誌論文3).
3. 血液中に微量存在する組織非特異型アルカリホスファターゼと免疫グロブリンの複合体を特異的に認識するアッセイ系を樹立した(雑誌論文2).

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of the Klotho protein in dentin formation and mineralization. (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H, Amizuka N, Oda K, Noda M, Ohshima H, Maeda T
  • 雑誌名: Anat. Rec. 291 ページ: 183-190
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histological evaluation on bone regeneration of dental implant placement sit grafted with a self-setting alpha-tricalcium phosphate cement. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakadate M, Amizuka N, Li M, Freitas PH, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: Microsc. Res. Tech 71 ページ: 93-104
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histological and elemental analyses of impaired bone mineralization in klotho-deficient mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H, Amizuka N, Oda K, Noda M, Ohshima H, Maeda T
  • 雑誌名: J. Anat. 212 ページ: 275-285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis of perinatal hypophosphatasia with tissue-nonspecific alkaline phosphatase bearing a conservative replacement of valine by alanine at position of 406 (2008)
  • 著者名/発表者名: Numa N., Ishida Y., Nasu M., Oda K, et. al.
  • 雑誌名: FEBS J. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the Klotho protein in dentin formation and mineralization (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H, Amizuka, N, Oda, K, Noda, M, Ohshima, H, Maeda, T
  • 雑誌名: Anat. Rec 291 ページ: 183-190
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Histological evaluation on bone regeneration of dental implant placement sites grafted with a self-setting alpha-tricalcium phosphate cement (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakadate, M, Amizuka, N, Li, M, Freitas, PH, Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: Micros. Res. Tech 71 ページ: 93-104
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Histological and elemental analyses of impaired bone mineralization in klotho-deficient mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H, Amizuka, N, Oda, K, Noda, M, Ohshima, H, Maeda, T
  • 雑誌名: J. Anat 212 ページ: 275-285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular basis of perinatal hypophosphatasia with tissue-nonspecific alkaline phosphatase bearing a conservative replacement of valine by alanine at position of 406 (2008)
  • 著者名/発表者名: Numa, N., Ishida, Y., Nasu, M., Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: FEBS J (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Histological evaluation on bone regeneration of dental implant placement sites grafted with a self-setting alpha-tricalcium phosphate cement. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakadate M, Amizuka N, Li M, Freitas PH, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: Microsc. Res. Tech 71 ページ: 93-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an ELISA method for detecting immune complexes between tissue-nonspecific alkaline phosphatase and immunoglobulinG (2007)
  • 著者名/発表者名: Hocchi K., Ohashi T., Miura T, Sasagawa K, Oda K., et. al.
  • 雑誌名: J. Clin. Lab Anal 21 ページ: 322-329
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of macrophages, osteoclasts and the B-lymphocyte lineage in ometastasis of mouse mammary carcinoma. (2007)
  • 著者名/発表者名: Li M, Sasaki T, Ono K, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: BioMed Res. 28 ページ: 127-137
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histological assessments on the abnormalitiesof mouse epiphyseal chondroc with short term centrifugal loading (2007)
  • 著者名/発表者名: de Freitas PH, Kojima T, Ubaidus Oda K, et. al.
  • 雑誌名: Biomed Res. 28 ページ: 219-229
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histochemical examinations on cortical bone regeneration induced by therm bioresorbable plates applied to bone defects of rat calvariae. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kojima T. Freitasa PH, Ubaidus S., Suzuki A, Oda K
  • 雑誌名: Biomed Res. 28 ページ: 191-203
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] A histological assessment on the distribution of the osteocytoc lacnar canalic systems using silver staining (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirose S, Li M, Kojima T, de Freitas PH, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: J. Bone Miner. Metab 25 ページ: 374-382
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of a Monoclonal Antibody Specific for Tissue-Nonspecific Alkaline Phosphatase and Its Use in a Clinical Diagnostic Study (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohashi T, Sunaga M, Miura T, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: Hybridoma 26 ページ: 401-406
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an ELISA method for detecting immune complexes between tissue-nonspecific alkaline phosphatase and immunoglobulinG (2007)
  • 著者名/発表者名: Hocchi, K, Ohashi, T, Miura, T, Sasagawa, K, Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: J. Clin. LAB Anal 21 ページ: 322-329
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Distribution of macrophages, osteoclasts and the B-lymphocyte lineage in osteolytic metastasis of mouse mammary carcinoma (2007)
  • 著者名/発表者名: Li, M, Sasaki, T, Ono, K, Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: BioMed 28 ページ: 127-137
  • NAID: 130004470677
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Histological assessments on the abnormalitiesof mouse epiphyseal chondrocytes with short term centrifugal loading (2007)
  • 著者名/発表者名: de, Freitas, PH, Kojima, T, Ubaidus, S, Li, M, Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: BioMed 28 ページ: 219-229
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Histochemical examinations on cortical bone regeneration induced by thermoplastic bioresorbable plates applied to bone defects of rat calvariae (2007)
  • 著者名/発表者名: Kojima, T. Freitasa, PH, Ubaidus, S., Suzuki, A, Oda, K
  • 雑誌名: BioMed 28 ページ: 191-203
  • NAID: 130004470687
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A histological assessment on the distribution of the osteocytoc lacnar canalicular systems using silver staining (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirose, S, Li, M, Kojima, T, de, Freitas, PH, Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: J. Bone Miner. Metab 25 ページ: 374-382
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Generation of a Monoclonal Antibody Specific for Tissue-Nons-pecific Alkaline Phosphatase and Its Use in a Clinical Diagnostic Study (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, T, Sunaga, M, Miura, T, Sasagawa, K, Sato, Y, Oda, K., et. al.
  • 雑誌名: Hybridoma 26 ページ: 401-406
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of an ELISA method for detecting immune complexes between tissue-nonspecific alkaline phosphatase and immunoglobulinG (2007)
  • 著者名/発表者名: Hocchi K., Ohashi T., Miura T, Sasagawa K, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: J.Clin. Lab Anal 21 ページ: 322-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of macrophages, osteoclasts and the B-lymphocyte lineage in osteolytic metastasis of mouse mammary carcinoma. (2007)
  • 著者名/発表者名: Li M, Sasaki T, Ono K, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: BioMed Res. 28 ページ: 127-137
  • NAID: 130004470677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histological assessments on the abnormalitiesof mouse epiphyseal chondrocytes with short term centrifugal loading (2007)
  • 著者名/発表者名: de Freitas PH, Kojima T, Ubaidus Oda K, et. al.
  • 雑誌名: Biomed Res. 28 ページ: 219-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histochemical examinations on cortical bone regeneration induced by thermoplastic bioresorbable plates applied to bone defects of rat calvariae. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kojima T. Freitasa PH, Ubaidus S., Suzuki A, Oda K
  • 雑誌名: Biomed Res. 28 ページ: 191-203
  • NAID: 130004470687
  • 査読あり
• [雑誌論文] A histological assessment on the distribution of the osteocytoc lacnar canalicular systems using silver staining (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirose S, Li M, Kojima T, de Freitas PH, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: J.Bone Miner. Metab 25 ページ: 374-382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of macrophages, osteoclasts and the B-lymphocytes lineage in osteolytic metastasis of mammary carcinoma----- (2007)
  • 著者名/発表者名: Li M, Sasaki T, et al.
  • 雑誌名: BioMed. Res. (印刷中)
• [雑誌論文] Aberrant interchain disulfide bridge of tissue-non-specific alkaline phosphatase with an Arg433->Cys substitution associated with severe hypophosphatasia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nasu M, Ito M, Ishida Y, Numa N, Komaru K, Oda K, et. al.
  • 雑誌名: FEBS J. 273 ページ: 5612-5624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc transport complexes contribute to the homeostatic maintenance of secretory pathway function in vertebrate cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishihara K, Yamazaki, T, Ishida Y, Suzuki T, Oda K., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 17743-17750
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] High dose glucocorticoid hampers bone formation and resorption after bone marrow ablation in rat. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kondo N, Tokunaga K, Arai K, Amizuka N, Oda K., et. al.
  • 雑誌名: Microsc. Res. Tech. 69 ページ: 839-846
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aberrant interchain disulfide bridge of tissue-nonspecific alkaline phosphatas with an Arg433->Cys substitution associated with severe hypophosphatasia (2006)
  • 著者名/発表者名: Nasu M, Ito, M, Ishida, Y, Numa, N, Komaru, K, Oda, K
  • 雑誌名: FEBS J 273 ページ: 5612-5624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Zinc transport complexes contribute to the homeostatic maintenance of secretory pathway function in vertebrate cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, K, Yamazaki, T, Ishida Y, Suzuki, T, Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: F. Biol. Chem 281 ページ: 177430-17750
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] High dose glucocorticoid hampers bone formation and resorption after bone marrow ablation in rat (2006)
  • 著者名/発表者名: Kondo, N, Tokunaga, K, Arai, K, Amizuka, N, Oda, K, et. al.
  • 雑誌名: Microsc. Res.Tech 69 ページ: 839-846
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Aberrant interchain disulfide bridge of tissue-nonspecific alkaline phosphatase with an Arg433-Cys substitution ------ (2006)
  • 著者名/発表者名: Nasu M, Ito Y, et al.
  • 雑誌名: FEBS. J. 273・24 ページ: 5612-5624
• [雑誌論文] High dose glucocorticoid hampers bone formation and resorption after bone marrow ablation in rat. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kondo N, Tokunaga K, et al.
  • 雑誌名: Microsc. Res. Tech. 69・10 ページ: 839-846
• [雑誌論文] Zinc transport complexes contribute to the homeostatic maintenance of secretory pathway function in vertebrate cell. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ishihara K, Yamazaki T, et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281・26 ページ: 17743-17750
• [学会発表] Effects of functional Single nucleotide polymorphism in the tissue-nonspecific alkaline phosphatase gene(787T>C)associated with BMD. (2007)
  • 著者名/発表者名: Goseki-Sone M, Orimo H., Oda K, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2007-09-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Histochemical assessments on the distrlbution of osteocyte-lacunar canallcular system (2007)
  • 著者名/発表者名: Sobhan U, Li M, Oda K, Maeda T, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2007-09-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Intermittent PTH stimulates cells of the osteopoietic lineage even in the absence of osteoclasts (2007)
  • 著者名/発表者名: Freitas PHL, Li M, Ninomiya T, Nakamura M, Oda K, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2007-09-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Mice overexpressing nucleolar PTHrP driven by type II collagen promoter show disarranged distribution of chondrocytes in the epiphyseal cartilage (2007)
  • 著者名/発表者名: Amizuka, N, Komori, T, Oda, K, Henderson, JE, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: in Hawaii, USA
  • 年月日: 2007-09-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Histochemical assessments on the distribution of osteocyte-lacunar canalicular system (2007)
  • 著者名/発表者名: Sobhan, U, Li, M, Oda, K, Maeda, T, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: in Hawaii, USA
  • 年月日: 2007-09-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Intermittent PTH stimulates cells of the osteopoietic lineage even in the absence of osteoclasts (2007)
  • 著者名/発表者名: Freitas, PHL, Li, M, Ninomiya, T , Nakamura, M, Oda, K, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: in Hawaii, USA
  • 年月日: 2007-09-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Effects of functional single nucleotide polymorphism in the tissue-nonspecific alkaline phosphatase gene(787T>C)associated with BMD. (2007)
  • 著者名/発表者名: Goseki-Sone M, Orimo H., Oda K, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] Histochemical assessments on the distribution of osteocyte-lacunar canalicular system (2007)
  • 著者名/発表者名: Sobhan U, Li M, Oda K, Maeda T, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] Mice overexpressing nucleolar PTHrP driven by type II collagen promoter show disarranged distribution of chondrocytes in the epiphyseal cartilage (2007)
  • 著者名/発表者名: Amizuka N, Komori T, Oda K, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2007-09-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Effects of functional single nucleotide polymorphism in the tissue-nonspecific alkaline phosphatase gene(787T>C)associated with BMD (2007)
  • 著者名/発表者名: Goseki-Sone, M, Sogabe, N, Oda, K, Nakamura, H, Orimo, H, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: in Hawaii, USA
  • 年月日: 2007-09-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Mice overexpressing nucleolar PTHrPdriven by type II collagen promoter show disarranged distribution of chondrocytes in the epiphyseal cartilage (2007)
  • 著者名/発表者名: Amizuka N, Komori T, Oda K, et. al.
  • 学会等名: ASBMR 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2007-09-18
• [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • URL: http://mds.niigata-u.ac.jp/organization/ols/trr/bio/index_j.html
• [備考]
  • URL: http://mds.niigata-u.ac.jp/organization/ols/trr/bio/index_j.html