インディアンヘッジホッグシグナルによる骨芽細胞分化誘導の分子メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 19390473
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 西村 理行 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 准教授 (60294112)
• 研究分担者: 米田 俊之 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (80142313) ; 波多 賢二 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (80444496)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2009年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2008年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2007年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 骨芽細胞 / 未分化間葉系細胞 / 骨形成 / インディアンヘッジホッグ / 細胞内シグナリング / 転写因子 / PTHrP / Ihh / Gli / Runx2

研究概要

インディアンヘッジホッグ(Ihh)は、骨格や様々な組織の発生、形成過程において重要な役割を果たしている。特に、Ihhが骨芽細胞や軟骨細胞の分化を制御し、骨形成に深く関与している。そこで本研究では、Ihhの作用機序を明らかにするために、Ihh細胞内シグナルの制御機構とその役割の解明を行った。その結果、Ihhは、転写因子Gliファミリー分子の発現ならびに機能を制御し、骨芽細胞分化を誘導していることが明らかとなった。さらにIhhは、骨形成因子BMP2およびRunx2とクロストークし、骨芽細胞分化を相乗的に促していることも示された。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of ER stress response by BBF2H7/Sec23a pathway is essential for chondrogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Saito A, Hino S, Murakami T, Kondo S, Kanemoto S, Sekiya H, Saitoh M, Nishimura R, Yoneda T, Furuichi T, Ikegawa S, Ikawa M, Okabe M, ImaizumiK
  • 雑誌名: Nature Cell Biol 11 ページ: 1197-1204
  • 査読あり
• [雑誌論文] The signaling mediated by the ER stress transducer. OASIS is involved in bone formation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami T, Saito A, Hino S, Kondo S, Kanemoto S, Chihara K, Sekiya H, Tsumagari K, Ochiai K, Yoshinaga K, Saitoh M, Nishimura R, Yoneda T, Kou I, Furuichi T, Ikegawa I, Ikawa M, Okabe M, Wanaka A, Imaizumi K
  • 雑誌名: Nature Cell Biol 11 ページ: 1205-1211
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Role for TGF-・1 in Bone Remodeling. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishimura R
  • 雑誌名: IBMS BoneKey 6 ページ: 434-438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sox9 family members negatively regulate maturation and calcification of chondrocytes through up-regulation of PTHrP. (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Hata K, Suigita A, Takigawa Y, Ono K, Wakabayashi M, Kogo M, Nishimura R, Yoneda T
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 20 ページ: 4541-4551
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of ER stress response by BBF2H7/Sec23a pathway is essential for chondrogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Saito, et al.
  • 雑誌名: Nature Cell Biol 11 ページ: 1197-1204
  • 査読あり
• [雑誌論文] The signaling mediated by the ER stress transducer. OASIS is involved in bone formation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, et al.
  • 雑誌名: Nature Cell Biol 11 ページ: 1205-1211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sox9 family nembers negatively regulate maturation and calification of chondrocytes through up-regulation of PTHrP. (2009)
  • 著者名/発表者名: Amono, et al.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 20 ページ: 4541-4551
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signal transduction and transcriptional regulation during mesenchymal cell differentiation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura R, Hata K, Ikeda F, Ichida F, Shimoyama A, Matsubara T, Wada W, Amano K, Yoneda T
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 26 ページ: 203-121
  • NAID: 10024457887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenotypic analysis of Dlx5 overexpression in post-natal bone. (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhang J, Zhu J, Valverde P, Li L, Pageau S, Tu Q, Nishimura R, Yoneda T, Yang P, Zheng W, Ma W, Chen J
  • 雑誌名: J Dent Res 87 ページ: 45-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Msx2 stimulates chondrocyte maturation by controlling Ihh expression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Ichida F, Sugita A, Hata K, Wada M, Takigawa Y, Nakanishi M, Kogo M, Nishimura R, Yoneda Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 29513-29521
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP2 regulates Osterix through Msx2 and Runx2 during osteoblast differentiation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsubara T, Kida K, Yamaguchi A, Hata K, Ichida F, Meguro H, Aruratani H, Nishimura R, Yoneda T
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 29119-29125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signal transduction and transcriptional regulation duringmesenchymal cell differentiation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura R, et al.
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 26 ページ: 203-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Msx2 stimulates chondrocyte maturation by controlling lhhexpression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Amano K, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 29513-29521
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP2 regulates Osterix through Msx2 and Runx2during osteoblast differentiation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsubara T, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 29119-29125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ihh/Gli2 signaling promotes osteoblast differentiation by regulating Runx2 expression and function. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimoyama A, Wada M, Ikeda F, Hata K, Matsubara T, Nifuji A, Noda M, Amano K, Yamaguchi A, Nishimura R, Yoneda T
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 18 ページ: 2411-2418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional gene screening system identified TRPV4 as a regulator of chondrogenic differentiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu S, Wakabayashi M, Ohno T, Amano K, Ooishi K, Sugahara T, Shiojiri S, Tashiro K, Suzuki Y, Nishimura R, Kuhara S, Sugano S, Yoneda T, Matsuda A
  • 雑誌名: J Biol Chem 282 ページ: 32158-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth hormone stimulates adipogenesis of 3T3-L1 cells through activation of the Stat5A/5B-PPARγ pathway (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawai M, et. al.
  • 雑誌名: J Mol Endocrinol 38 ページ: 19-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sustained phosphorylation of mutated FGFR3 is a crucial feature of genetic Dwarfism and induced apoptosis of ATDC5 chondrogenic cell line via PLCY-acvated STAT1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Harada D, et. al.
  • 雑誌名: Bone 41 ページ: 273-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ihh/Gli2 signaling promotes osteoblast differentiation by regulating Runx2 expression and function. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimoyama A, et. al.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 18 ページ: 2411-2418
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular regulation during enchondral ossificvation. The 26^<th> NAITO Conference, Awaji Yumebutai International, (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishimura
  • 学会等名: 第26回内藤カンファレンス
  • 発表場所: 淡路夢舞台
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] A transcription dactor Znf219 regulates chondrogenesis by forming a transcriptional factory complex with Sox9. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takigawa Y, Hata K, Muramatsu S, Amano K, Ono K, Takada K, Wakabayashi M, Matsuda A, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the International Bone & Mineral Society and the Australian & New Zealand Bone & Mineral Society
  • 発表場所: Sydney
• [学会発表] Signal transduction and transcriptional regulation during skeletal cell differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Riko Nihshimura
  • 学会等名: 日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] β-Trcp1ユビキチン化システムによるIhh/Gli2誘導性骨芽細胞分化の制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田 誠大, ら
  • 学会等名: 日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2007-07-19
• [学会発表] βTrcp1 Ubiquitin Complex Regulates Ihh-promoted Osteoblast Differentiation Through Gli2 Ubiquitination. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada M, Matsubara T, Hata K, Imamura T, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: The 29th American Society for Bone and Mineral Research.
  • 発表場所: Honolulu
• [学会発表] Msx2 Promotes Late Stages of Chondrocyte Differentiation by Up-regulating Ihh Expression. (2007)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Ichida F, Sugita A, Hata K, Kogo M, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: The 29th American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Honolulu
• [学会発表] Osterix Functions as Downstream of Runx2 and Msx2 During BMP2-Regulated Osteoblastogenesis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsubara T, Kumiko K, Hata K, Yamaguchi A, Aburatani H, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: The 29th American Society for Bone and Mineral Research.
  • 発表場所: Honolulu
• [図書] オステオポンチン、オステオネクチン. (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村理行
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 日本臨牀
• [図書] 「骨の分子生物学」, 「口腔外科ハンドマニュアル」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田俊之、西村理行
  • 出版者: クインテッセンス出版
• [図書] 「分子生物硬組織研究のイノベーション」, 「生命歯科医学のカッティング・エッジ」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村理行、齋藤正寛、波多賢二、米田俊之
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] 生命歯科医学のカッティング・エッジ (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村 理行ら
  • 総ページ数: 287
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] 分子生物硬組織研究のイノベーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村理行
  • 出版者: 大阪大学出版会(印刷中)