Runx2による骨におけるI型コラーゲン遺伝子発現制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18K19654
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分57:口腔科学およびその関連分野
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 小守 壽文 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00252677)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: I型コラーゲン / Runx2 / 骨粗鬆症 / 骨芽細胞 / Ｉ型コラーゲン / 転写

研究成果の概要

I型コラーゲンは、骨の有機基質の90%以上を占める主要なタンパク質であり、２本のα1鎖と１本のα2鎖が３重コイルをつくる。α1鎖はCol1a1遺伝子、α2鎖はCol1a2遺伝子によってコードされている。Col1a1遺伝子では、転写開始点上流2.3 kbが骨芽細胞でのCol1a1発現制御領域であることが明らかにされている。しかし、その遺伝子発現がどのように制御されているかは、未だに明らかになっていない。我々は、Col1a1遺伝子の解析により、骨芽細胞分化のマスター転写因子であるRunx2がその発現制御に重要な役割を果たしていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨粗鬆症は国内だけでも1280万人おり、高齢化に伴いその数は年々増加している。しかし、長期間使える骨形成促進剤は存在しない。I型コラーゲンは、骨の大部分を占める重要な基質タンパク質であり、その発現制御機構の解明は、骨粗鬆症の治療薬の開発や、骨再生療法の開発に非常に重要である。したがって、今回その発現制御機構の一端を明らかにしたことは、今後その全容解明につながり学術的に重要であるのはもちろんであるが、骨形成促進剤の開発にも大きく貢献する。

研究成果

• [雑誌論文] Osteocalcin is necessary for the alignment of apatite crystallites, but not glucose metabolism, testosterone synthesis, or muscle mass. (2020)
  • 著者名/発表者名: Moriichi T, Ozasa R, Ishimoto T, Nakano T, Hasegawa T, Wenguang L, Fukuyama R, Yuying W, Komori H, Qin X, Amizuka N, Komori T
  • 雑誌名: PLOS Genet 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of a constitutively active form of Hack in chondrocytes Int and hedgehog signaling pathways, and induces chondrocyte proliferation in mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawata-Matsura V, Yoshida CA, Komori H, Sakane C, Yamana K, Jiang Q, Komori T
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 21 ページ: 2682-2682
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antxrl, which is a target of Runx2, regulates chondrocyte proliferation and apoptosis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Jiang Q, Qin X, Yoshida CA, Komori H, Yamana K, Oba S, Hojo H, Croix BS, Kawata-Matsuura V, Komori T
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 21 ページ: 2425-2425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of Proliferation, Differentiation and Functions of Osteoblasts by Runx2 (2019)
  • 著者名/発表者名: Komori Toshihisa
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 号: 7 ページ: 1694-1694
  • DOI: 10.3390/ijms20071694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parathyroid Hormone Shifts Cell Fate of a Leptin Receptor-Marked Stromal Population from Adipogenic to Osteoblastic Lineage. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yang M, Arai A, Udagawa N, Zhao L, Nishida D, Murakami K, Hiraga T, Takao-Kawabata R, Matsuo K, Komori T, Kobayashi Y, Takahashi N, Isogai Y, Ishizuya T, Yamaguchi A, Mizoguchi T
  • 雑誌名: J Bone Miner Res 巻: 34(10) ページ: 1952-1963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Runx2 regulates cranial suture closure by inducing hedgehog, Fgf, Int, and Pthlh signaling pathway gene expression in suture mesenchymal cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: Qin X, Jiang Q, Miyazaki T, Komori T
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 28(6) ページ: 896-911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constitutive activation of the alternative NF-K B pathway disturbs endochondral ossification. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakatomi C, Nakatomi M, Matsubara T, Doi-Inoue T, Ishimaru N, Weih F, Iwamoto T, Masuda M,Kokabu S, Jimi E
  • 雑誌名: Bone 巻: 121 ページ: 29-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphenoid bone hypoplasia is a skeletal phenotype of cleidocranial dysplasia in a mouse model and patients. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitoma K, Matsunaga S, Kitamura T, Saito A, Komori T, Muramatsu T, Yamaguchi A
  • 雑誌名: Bone 巻: 120 ページ: 176-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Runx2 regulates cranial suture closure by inducing hedgehog, Fgf, Wnt and Pthlh signaling pathway gene expressions in suture mesenchymal cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Qin Xin、Jiang Qing、Miyazaki Toshihiro、Komori Toshihisa
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 28 号: 6 ページ: 896-911
  • DOI: 10.1093/hmg/ddy386
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sphenoid bone hypoplasia is a skeletal phenotype of cleidocranial dysplasia in a mouse model and patients (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitomo Keisuke、Matsunaga Satoru、Kitamura Kei、Nakamura Takashi、Saito Akiko、Komori Toshihisa、Muramatsu Takashi、Yamaguchi Akira
  • 雑誌名: Bone 巻: 120 ページ: 176-186
  • DOI: 10.1016/j.bone.2018.10.028
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Collapsin Response Mediator Protein 1, a Novel Marker Protein for Differentiated Odontoblasts (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Toshihiro、T. Baba Tomomi、Mori Masako、Komori Toshihisa
  • 雑誌名: Ａｃｔａ Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａ ｅｔ Ｃｙｔｏｃｈｅｍｉｃａ 巻: 51 号: 6 ページ: 185-190
  • DOI: 10.1267/ahc.18030
  • NAID: 130007535935
  • ISSN: 0044-5991, 1347-5800
  • 年月日: 2018-12-20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Loss of Stemness, EMT, and Supernumerary Tooth Formation in Cebpb-/-Runx2+/- Murine Incisors. (2018)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Takahashi K, Huang B, Asahara M, Kiso H, Togo Y, Tsukamoto H, Mishima S, Nagata M, Iida M, Tokita Y, Asai M, Shimizu A, Komori T, Harada H, MacDougall M, Sugai M, Bessho K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 5169-5169
  • DOI: 10.1038/s41598-018-23515-y
  • NAID: 120006545187
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Runx2 is required for the proliferation of osteoblast progenitors and induces proliferation by regulating Fgfr2 and Fgfr3 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawane Tetsuya、Qin Xin、Jiang Qing、Miyazaki Toshihiro、Komori Hisato、Yoshida Carolina Andrea、Matsuura-Kawata Viviane Keiko dos Santos、Sakane Chiharu、Matsuo Yuki、Nagai Kazuhiro、Maeno Takafumi、Date Yuki、Nishimura Riko、Komori Toshihisa
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 13551-13551
  • DOI: 10.1038/s41598-018-31853-0
  • NAID: 120006987946
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Runx2, an inducer of osteoblast and chondrocyte differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Komori T
  • 雑誌名: Histochem Cell Biol 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 313-323
  • DOI: 10.1007/s00418-018-1640-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] What is a real function of osteocalcin? (2019)
  • 著者名/発表者名: Komori T
  • 学会等名: 2019 International Symposium, Tokyo Dental college Research Branding
  • 国際学会
• [学会発表] Osteocalcin is required for the alignment of biological apatite crystallites but not for the regulation of bone quantity, glucose metabolism, testosterone synthesis, and muscle mass. (2019)
  • 著者名/発表者名: Komori T
  • 学会等名: The 22nd International RUNX Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Osteolcin is required for the alignment of biological apatite crystallites but not for the regulation of bone formation, glucose metabolism testosterone synthesis, and muscle mass. (2019)
  • 著者名/発表者名: Komori T, Ozasa R, Ishimoto T, nakano T, Moriishi T
  • 学会等名: ECTS 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 特別講演「Runx2による骨格形成制御機構」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小守壽文
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会全国学術集会
• [学会発表] Runx2 と歩んだ骨代謝研究。 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小守壽文
  • 学会等名: 第37回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] 象牙質形成におけるゴルジ体キナーゼFam20Cの役割。 (2019)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬勝俊、宇佐美悠、大家香織、小守壽文、豊澤悟
  • 学会等名: 第37回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] Runx2による骨格形成制御機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小守 壽文
  • 学会等名: 第124回日本日本解剖学会全国学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Runx2による骨芽細胞分化・増殖の制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小守 壽文
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] オステオカルシンはアパタイト結晶のコラーゲン線維に沿った配向に必須であり、長軸方向の骨強度を維持する (2018)
  • 著者名/発表者名: 森石武史，小笹良輔，中野貴由，宮崎敏博，小守壽文
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] Runx2は骨芽細胞分化後の骨基質蛋白質遺伝子発現に必要である (2018)
  • 著者名/発表者名: 姜晴，秦昕，宮崎敏博，福山亮，小守寿人，森石武史，伊藤公成，小守壽文
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] Runx2による頭蓋冠形成制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 秦昕，姜晴，宮崎敏博，森石武史，小守寿人，小守壽文
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] 骨形成におけるゴルジ体キナーゼFam20Cの役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬勝俊，宇佐美悠，佐藤淳，大家香織，小守壽文，豊澤悟
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会学術集会