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破骨細胞における新規輸送因子の同定と機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K10092
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57020:病態系口腔科学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

福間 裕  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 技術職員 (50253688)

研究分担者 筑波 隆幸  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (30264055)
坂井 詠子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10176612)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019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Rabタンパク質 / 破骨細胞 / 新規輸送因子 / 輸送因子
研究開始時の研究の概要

私達は破骨細胞への成熟化が進むと発現が増大する遺伝子の中から新規タンパク質であるRab44を同定した。Rab44は膜輸送の制御を行っていると予測されるが、同遺伝子をノックダウンした破骨細胞は活性化・巨大化した。逆にRab44を過剰発現した破骨細胞では活性化が抑制され、エンドゾームの粒子数が増大した。本研究ではさらにRab44の分子機構を探るため、in vitro 解析として、Rab44のエフェクター分子の同定を行う。さらにin vivo での解析として、Rab44のマウスでの骨組織・骨代謝での機能を解析する。

研究成果の概要

破骨細胞は骨吸収時に波状縁というユニークな膜構造からリソソームのプロトンやタンパク質分解酵素を放出する。私達はこのユニークな膜構造を持つ破骨細胞への成熟化が進むと発現が増大する遺伝子の中から新規タンパク質であるRab44を同定した。本研究ではさらにRab44の分子機構を探るため、in vitro 解析としてRab44と結合するエフェクター分子の同定を行った。さらにin vivo での解析としてRab44のノックアウトマウスを作製し、骨組織・骨代謝の変化を解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Rab44は細胞内の膜輸送を制御する分子スイッチであると考えられる。Rabはエフェクターと呼ばれる結合分子と協調的に働くことで小胞輸送やオルガネラの動態を制御する。この解明により、なぜ破骨細胞ではリソソームがRab44依存的に分泌されるのかの分子基盤が解明される。さらにRab44の破骨細胞の多核化のメカニズムを膜輸送や小胞輸送という切り口から明らかにできる可能性がある。また遺伝子異常により、破骨細胞機能が活性化されることから、歯周病やリュウマチなど骨代謝疾患の新しい病態の解明に繋がる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 5件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Rab34 plays a critical role as a bidirectional regulator of osteoclastogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Feng Yunxia、Tran Manh Tien、Lu Yanyin、Htike Kaung、Okusha Yuka、Sogawa Chiharu、Eguchi Takanori、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Okamoto Kuniaki
    • 雑誌名

      Cell Biochemistry and Function

      巻: 40 号: 3 ページ: 263-277

    • DOI

      10.1002/cbf.3691

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rab44 isoforms similarly promote lysosomal exocytosis, but exhibit differential localization in mast cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Kadowaki T, Yamaguchi Y, Ogawa K, Tokuhisa M, Okamoto K, Tsukuba T.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 11 号: 4 ページ: 1165-1185

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13133

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Liquid-phase ASEM imaging of cellular and structural details in cartilage and bone formed during endochondral ossification: Keap1-deficient osteomalacia2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai E, Sato M, Memtily N, Tsukuba T, Sato C.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 5722-5722

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84202-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 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] A novel role of HSP90 in regulating osteoclastogenesis by abrogating Rab11b-driven transport2021

    • 著者名/発表者名
      Tran Manh Tien、Okusha Yuka、Feng Yunxia、Sogawa Chiharu、Eguchi Takanori、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Okamoto Kuniaki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

      巻: 1868 号: 10 ページ: 119096-119096

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2021.119096

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Large Rab GTPases: Novel Membrane Trafficking Regulators with a Calcium Sensor and Functional Domains2021

    • 著者名/発表者名
      Tsukuba Takayuki、Yamaguchi Yu、Kadowaki Tomoko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 14 ページ: 7691-7691

    • DOI

      10.3390/ijms22147691

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Role of Cytokines Produced via the NLRP3 Inflammasome in Mouse Macrophages Stimulated with Dental Calculus in Osteoclastogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Mae Megumi、Alam Mohammad Ibtehaz、Yamashita Yasunori、Ozaki Yukio、Higuchi Kanako、Ziauddin S. M.、Montenegro Raudales Jorge Luis、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Yoshimura Atsutoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 22 ページ: 12434-12434

    • DOI

      10.3390/ijms222212434

    • NAID

      120007186852

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] (−)-Epigallocatechin-3-gallate inhibits RANKL-induced osteoclastogenesis via downregulation of NFATc1 and suppression of HO-1–HMGB1–RAGE pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Nishioku T, Kubo T, Kamada T, Okamoto K, Tsukuba T, Uto T, Shoyama Y.
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 41 号: 6 ページ: 269-277

    • DOI

      10.2220/biomedres.41.269

    • NAID

      130007948845

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2020-12-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] . The Inhibitory Role of Rab11b in Osteoclastogenesis through Triggering Lysosome-Induced Degradation of c-Fms and RANK Surface Receptors.2020

    • 著者名/発表者名
      Tran MT, Okusha Y, Feng Y, Morimatsu M, Wei P, Sogawa C, Eguchi T, Kadowaki T, Sakai E, Okamura H, Naruse K, Tsukuba T, Okamoto K
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 21 号: 24 ページ: 9352-9352

    • DOI

      10.3390/ijms21249352

    • NAID

      120006952291

    • 関連する報告書
      2020 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] Role of the EF-hand and coiled-coil domains of human Rab44 in localisation and organelle formation.2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa K, Kadowaki T, Tokuhisa M, Yamaguchi Y, Umeda M, Tsukuba T.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 10 号: 1 ページ: 19149-19149

    • DOI

      10.1038/s41598-020-75897-7

    • NAID

      120006988463

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rab11A Functions as a Negative Regulator of Osteoclastogenesis through Dictating Lysosome-Induced Proteolysis of c-fms and RANK Surface Receptors.2020

    • 著者名/発表者名
      Okusha Y, Tran MT, Itagaki M, Sogawa C, Eguchi T, Okui T, Kadowaki T, Sakai E, Tsukuba T, Okamoto K.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 11 ページ: 2384-2384

    • DOI

      10.3390/cells9112384

    • NAID

      120006941059

    • 関連する報告書
      2020 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] Expression and localisation of Rab44 in immune-related cells change during cell differentiation and stimulation.2020

    • 著者名/発表者名
      Tokuhisa M., Kadowaki T., Ogawa K., Yamaguchi Y., Kido MA., Gao W., Umeda M., Tsukuba T.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 10 号: 1 ページ: 10728-10728

    • DOI

      10.1038/s41598-020-67638-7

    • NAID

      120006988132

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dimethyl fumarate prevents osteoclastogenesis by decreasing NFATc1 expression, inhibiting of erk and p38 MAPK phosphorylation, and suppressing of HMGB1 release2020

    • 著者名/発表者名
      Nishioku T, Kawamoto M, Okizono R, Sakai E, Okamoto K, Tsukuba T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 530 号: 2 ページ: 455-461

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.088

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The large GTPase Rab44 regulates granule exocytosis in mast cells and IgE-mediated anaphylaxis.2020

    • 著者名/発表者名
      Kadowaki T, Yamaguchi Y, Kido MA, Abe T, Ogawa K, Tokuhisa M, Gao W, Okamoto K, Kiyonari H, Tsukuba T.
    • 雑誌名

      Cell Mol Immunol.

      巻: 17 号: 12 ページ: 1287-1289

    • DOI

      10.1038/s41423-020-0413-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calcium phosphate mineralization in bone tissues directly observed in aqueous liquid by atmospheric SEM (ASEM) without staining: microfluidics crystallization chamber and immuno-EM.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato C, Yamazaki D, Sato M, Takeshima H, Memtily N, Hatano Y, Tsukuba T, Sakai E.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9(1) 号: 1 ページ: 7352-7352

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43608-6

    • 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
  • [学会発表] リソソームとアレルギー疾患制御2020

    • 著者名/発表者名
      門脇知子、山口 優、筑波隆幸
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気圧走査電子顕微ASEMによる組織・細胞の免疫電顕法とcryo-TEM観察2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤主税,杉本真也,Memtily Nassirhadjy,山澤徳志子, 佐藤真理,坂井詠子
    • 学会等名
      第75回日本顕微鏡学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧電顕によるリン酸カルシウムと破骨細胞の水中観察と免疫電顕2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤主税,籏野悠里,Memtily Nassirhadjy,佐藤真理,坂井詠子
    • 学会等名
      第39回日本骨形態計測学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧走査電子顕微ASEMによる骨組織再構築の水中免疫電顕法とcryo-TEM観察2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤主税,杉本真也,籏野悠里, 佐藤真理,坂井詠子
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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