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骨形成の新規制御機構の解明;細胞膜裏打ちタンパク質4.1Gによる一次繊毛の形成

研究課題

研究課題/領域番号 18K06125
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関東北大学

研究代表者

斎藤 将樹  東北大学, 医学系研究科, 助教 (50400271)

研究分担者 助川 淳  尚絅学院大学, 総合人間科学系, 教授 (30187687)
佐藤 岳哉  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (10312696)
森 優  東北大学, 大学病院, 助教 (70634541)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード骨形成 / 骨芽細胞 / 4.1Gタンパク質 / 一次繊毛 / ヘッジホッグシグナル / 副甲状腺ホルモン / エストロゲン受容体 / アデニル酸シクラーゼ / サイクリックAMP / 骨芽細胞分化 / 骨分化
研究成果の概要

骨形成不全症は国の指定難病であり、効果的な治療法が確立されていない。骨形成機構を見出すことは、治療法開発にむけた新しいアプローチに繋がる。本研究ではまず、骨芽前駆細胞株を用いた解析により、骨芽前駆細胞に発現する膜裏打ちタンパク質4.1Gが一次繊毛形成の促進に関与し、その結果、一次繊毛由来ヘッジホッグシグナルと骨芽前駆細胞から骨芽細胞へ分化が亢進することを見出した。また、4.1Gノックアウトマウス脛骨を用いた解析により、胎児期から新生児期にかけては4.1Gは雌雄いずれの骨形成も制御するが、思春期には雌性限定的に制御することが見出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨形成に一次繊毛由来ヘッジホッグシグナルが関わることは、先行研究により明らかとなっていた。本研究では、その一次繊毛形成に膜裏打ちタンパク質4.1Gが関わることを初めて見出したため学術的意義が大きい。また、4.1G発現量に性差は認められていないにもかかわらず、思春期には雌性限定的に骨形成を制御することは、骨形成不全症治療法を開発するうえで必要な学術情報である。
骨形成不全症には、産まれてすぐに死亡する周産期致死型や、成人後も継続する骨脆弱性 (易骨折性や骨変形) がある。本研究を通じて明らかにされた分子制御機構を標的として、骨形成不全症の治療法開発研究につながる社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Tctex-1 augments G protein-coupled receptor-mediated G<sub>s</sub> signaling by activating adenylyl cyclase2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Masaki、Chiba Ayano、Sato Takeya、Moriya Takahiro、Sukegawa Jun、Nakahata Norimichi
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 145 号: 1 ページ: 150

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2020.11.011

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activity of adenylyl cyclase type 6 is suppressed by direct binding of the cytoskeletal protein 4.1G2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Masaki、Cui Linran、Hirano Marina、Li Guanjie、Yanagisawa Teruyuki、Sato Takeya、Sukegawa Jun
    • 雑誌名

      Molecular Pharmacology

      巻: 96 号: 4 ページ: 441

    • DOI

      10.1124/mol.119.116426

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] シグナル受容器・一次繊毛研究の現状:繊毛病の病因解明にむけた基礎研究2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹、佐藤 岳哉
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 153 号: 3 ページ: 117-123

    • DOI

      10.1254/fpj.153.117

    • NAID

      130007610670

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 神経前駆細胞の分化制御機構に関する新展開2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹
    • 雑誌名

      東北医学雑誌

      巻: 131 ページ: 78-78

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 走査型イオンコンダクタンス顕微鏡による一次繊毛の非標識イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      Zhou Yuanshu、Saito Masaki、Fukuma Takeshi、Takahashi Yasufumi
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 154 号: 4 ページ: 192-196

    • DOI

      10.1254/fpj.154.192

    • NAID

      130007726218

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一次繊毛を介した細胞増殖の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Masaki、Otsu Wataru
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 154 号: 4 ページ: 197-202

    • DOI

      10.1254/fpj.154.197

    • NAID

      130007726220

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞内シグナル伝達様式の多様性の解明 The Diversity of Intracellular Singal Transduction2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹
    • 雑誌名

      東北医学雑誌

      巻: 131 ページ: 155-159

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] キソルビシン誘発心筋障害の分子機構 -ミトファジー障害による-2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 岳哉、村岡 幹夫、戸田 法子、李 冠傑、山内 正憲、斎藤 将樹、柳澤 輝行
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] オートファゴソームに局在するEGFP標識STX17はドキソルビシンによって蓄積する2021

    • 著者名/発表者名
      李 冠傑、林 徳嵐、戸田 法子、斎藤 将樹、山内 正憲、谷内 一彦、佐藤 岳哉
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Tctex-1はアデニル酸シクラーゼを活性化して副甲状腺ホルモン受容体のGsシグナルを増強する2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹、千葉 彩乃、佐藤 岳哉、助川 淳
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 一次繊毛の短縮・消失と細胞周期再駆動における MAST4 の役割の解明2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤将樹,阪路健祐,Sara EbrahimiAzar,佐藤岳哉
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第86回例会 (誌上開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MAST4 accelerates primary ciliary resorption and cell cycle re-entry through activation of Cdc422020

    • 著者名/発表者名
      Sara EbrahimiAzar,阪路健祐,佐藤岳哉,斎藤将樹
    • 学会等名
      第71回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 完成オートファゴソーム測定計の構築2020

    • 著者名/発表者名
      李 冠傑、林 徳嵐、戸田 法子、斎藤 将樹、山内 正憲、谷内 一彦、佐藤 岳哉
    • 学会等名
      第71回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ドキソルビシンの心筋障害の分子機構 -ミトコンドリア選択的オートファジー、ミトファジー障害による-2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 岳哉、村岡 幹夫、戸田 法子、山内 正憲、斎藤 将樹、柳澤 輝行
    • 学会等名
      第71回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Tctex-1を介した一次繊毛の短縮・消失におけるCdc42の活性化機構2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹, 阪路 健祐, Sara Ebrahimi Azar, 佐藤 岳哉
    • 学会等名
      第93回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of primary ciliary resorption by phosphorylated Tctex-12020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Saito, Kenji Sakaji, Sara EbrahimiAzar, Takeya Sato, Ching-Hwa Sung
    • 学会等名
      Cell Bio 2020 Virtual-an Online ASCB|EMBO Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 医学部学生に対してイオントラップの概念を理解するためのアスピリンを用いた薬物動態学実習2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 岳哉、斎藤 将樹、吉川 雄朗、長沼 史登、中村 正帆、岡村 信行、柳澤 輝行、谷内 一彦
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜裏打ちタンパク質4.1Gはアデニル酸シクラーゼ6に直接結合しPTH受容体のGsシグナルを抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹、崔 林然、平野 鞠菜、李 冠傑、柳澤 輝行、佐藤 岳哉、助川 淳
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ドキソルビシン誘発心筋症の原因は、オートファジーの融合過程の阻害のためである2020

    • 著者名/発表者名
      李 冠傑、斎藤 将樹、戸田 法子、山内 正憲、谷内 一彦、佐藤 岳哉
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulatory Mechanisms of Primary Ciliary Resorption and Cell Cycle Progression by a Dynein Light Chain, Tctex-12020

    • 著者名/発表者名
      Sara Ebrahimiazar, Kensuke Sakaji, Takeya Sato, Masaki Saito
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulatory mechanisms of primary ciliary resorption and cell cycle progression by MAST4 protein2019

    • 著者名/発表者名
      Sara Ebrahimi Azar, Kensuke Sakaji, Takeya Sato, Masaki Saito
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第85回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 致死性心筋症を誘発する薬物性オートファジー障害の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      李 冠傑、戸田 法子、山内 正憲、斎藤 将樹、佐藤 岳哉
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第85回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 一次繊毛の短縮・消失を介した細胞増殖機構2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹、阪路 健祐、Sara Ebrahimi Azar、佐藤 岳哉
    • 学会等名
      第18回生命科学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mitochondrial nonspecific channel has crucial roles for maintaining of their function and cell’s survival2019

    • 著者名/発表者名
      Takeya Sato, Ryosuke Nomura, Masaki Saito, Jun Sukegawa, Teruyuki Yanagisawa
    • 学会等名
      第14回日本トランスポーター研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア特異脂質カルジオリピンとミトコンドリア代謝に対する酸化ストレスの影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 岳哉、斎藤 将樹、野村 亮介、助川 淳
    • 学会等名
      第70回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulatory mechanisms of ciliary resorption and its role in corticogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Sara EbrahimiAzar, Kensuke Sakaji, Takeya Sato, Masaki Saito
    • 学会等名
      National Taiwan University-Tohoku University Symposium on Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulatory mechanisms of cell cycle progression through primary ciliary resorption2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Saito, Sara EbrahimiAzar, Kensuke Sakaji, Takeya Sato
    • 学会等名
      Tohoku Forum for Creativity Thematic Program 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一次繊毛を介した細胞増殖の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹、大津 航、Ching-Hwa Sung
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア非選択性チャネルは、ミトコンドリア機能維持に必須である2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 岳哉、野村 亮介、斎藤 将樹、助川 淳、久志本 茂樹、柳澤 輝行
    • 学会等名
      第92回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Tctex-1 promotes cell cycle re-entry by regulating branched actin remodeling, endocytosis and primary ciliary resorption2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Saito, Wataru Otsu, Jen-Zen Chuang, Teruyuki Yanagisawa, Ching-Hwa Sung
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膜裏打ちタンパク質4.1GによるGs-アデニル酸シクラーゼシグナル抑制機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 将樹、崔 林然、平野 鞠菜、李 冠傑、佐藤 岳哉、助川 淳、柳澤 輝行
    • 学会等名
      第69回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 融合タンパク質プローブを用いるAutophagy Flux定量方法確立2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 岳哉、李 冠傑、斎藤 将樹、助川 淳、柳澤 輝行
    • 学会等名
      第69回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学大学院医学系研究科 分子薬理学分野

    • URL

      https://www.med.tohoku.ac.jp/about/laboratory/010.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院医学系研究科 分子薬理学分野

    • URL

      http://www.molpharm.med.tohoku.ac.jp/fen_zi_yao_lihomupeji/HOME.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学大学院医学系研究科 分子薬理学分野

    • URL

      http://www.molpharm.med.tohoku.ac.jp/fen_zi_yao_lihomupeji/HOME.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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