内軟骨性骨形成過程における転写制御ネットワークシステムの統合的理解

• 研究課題/領域番号: 20229010
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 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: 米田 俊之 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (80142313)
• 連携研究者: 西村 理行 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 准教授 (60294112) ; 波多 賢二 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (80444496)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 213,330千円 (直接経費: 164,100千円、間接経費: 49,230千円); 2010年度: 72,800千円 (直接経費: 56,000千円、間接経費: 16,800千円); 2009年度: 72,800千円 (直接経費: 56,000千円、間接経費: 16,800千円); 2008年度: 67,730千円 (直接経費: 52,100千円、間接経費: 15,630千円)
• キーワード: Sox9 / 軟骨分化 / 転写制御 / Runx2

研究概要

内軟骨性骨形成は、非常にユニークかつ複雑な生命現象である。その過程は、多種多様な増殖因子やサイトカインならびにその下流シグナルと転写因子により巧緻かつ厳格に制御されている。転写因子Sox9とRunx2は、内軟骨性骨形成過程において必須的役割を果たしている。そこで本研究では、内軟骨性骨形成の分子メカニズムについて検討を行った。まず、転写因子p54^<nrb>が、Sox9の標的遺伝子の写過程とスプライシングをカップリングに重要な役割を担い、内軟骨性骨形成過程に対し密接に関与していることを見出した。またSox9は、Ihh/Gliシグナルと協調して、PTHrP の発現を誘導し、内軟骨性骨形成の後期課程を抑制していることが示された。さらに、転写因子Dmrt2がSox9とRunx2の仲介役として機能し、内軟骨性骨形成を巧みに制御している可能性も見出した。これらの研究成果は、内軟骨性骨形成の分子メカニズムの理解に多大なる貢献を果たすと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Distinct mechanisms are responsible for osteopenia and growth retardation in OASIS-deficient mice. (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami T, Hino S, Nishimura R, Yoneda T, Wanaka A, Imaizumi K
  • 雑誌名: Bone 48 ページ: 514-523
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arid5a cooperates with Sox9 to stimulate chondrocyte-specific transcription. (2011)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Hata K, Muramatsu S, Wakabayashi M, Takigawa Y, Ono K, Nakanishi M, Takashima R, Kogo M, Matsuda A, Nishimura R, Yoneda T
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 22 ページ: 1300-1311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cellular ATP synthesis mediated by type III sodium-dependent phosphate transporter Pit-1 is critical to chondrogenesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugita A, Kawai S, Hayashibara T, Amano A, Ooshima T, Michigami T, Yoshikawa H, Yoneda T.
  • 雑誌名: J Biol Chem 286 ページ: 3094-3103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cellular ATP synthesis mediated by type III sodium-dependent phosphate transporter Pit-1 is critical to chondrogenesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugita A, Yoneda T, et al.
  • 雑誌名: Journal Biological Chemistry 巻: Vol 286 ページ: 3094-3103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arid5a cooperates with Sox9 to stimulate chondrocyte-specific transcription. (2011)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Yoneda T
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A transcription factor Znf219 regulates chondrocyte differentiation by assembling transcription factory with Sox9. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takigawa Y, Hata K, Muramatsu S, Amano K, Ono K, Wakabayashi M, Matsuda A, Takada K, Nishimura R, Yoneda T.
  • 雑誌名: J Cell Sci 123 ページ: 3780-3788
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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
  • 雑誌名: 血液・尿化学検査 日本臨牀増刊号 ページ: 233-235
• [雑誌論文] A transcription factor Znf219 regulates chondrocyte differentiation by assembling transcription factory with Sox9. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takigawa Y, Yoneda T, et al.
  • 雑誌名: J Cell Science 巻: Vol 123 ページ: 3780-3788
  • 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 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-β1 in Bone Remodeling. (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村理行
  • 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 members negatively regulate maturation and calcification of chondrocytes through up-regulation of PTHrP. (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano, 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] Paraspeckle protein p54nrb links Sox9-mediated transcription with RNA processing during chondrogenesis in mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hata K, Nishimura R, Muramatsu S, Matsuda A, Matsubara T, Amano K, Ikeda F, Harley VR, YonedaT
  • 雑誌名: J Clin Invest 118 ページ: 3098-3108
  • 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] 内軟骨性骨形成の分子制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村理行、波多賢二、天野克比古、滝川陽子、小野孝一郎、米田俊之
  • 雑誌名: 最新医学 63 ページ: 2170-2175
• [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] PIAS3 negatively regulates RANKL-mediated osteoclastogenesis directly in osteoclast precursors and indirectly via osteoblasts. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hikata T, Takaishi H, Takito J, Hakozaki A, Furukawa M, Uchikawa S,Kimura T, Okada Y, Matsumoto M, Yoshimura A, Nishimura R, Reddy SV, Asahara H, Toyama Y
  • 雑誌名: Blood 113 ページ: 2202-2212
  • 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, et al.
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 26 ページ: 203-121
  • NAID: 10024457887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Msx2 stimulates chondrocyte maturation by controlling lhh expression. (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] Paraspeckle protein p54^<nrb> links Sox9-mediated transcription with RNA processing during chondrogenesis in mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hata K, et al.
  • 雑誌名: J Clin Invest 118 ページ: 3098-3108
  • 査読あり
• [学会発表] OASIS, an endoplasmic reticulum stress transducer, is involved in bone formation. (2010)
  • 著者名/発表者名: 村上智彦, 中西雅子, 米田俊之, 池川志郎, 今泉和則
  • 学会等名: American Society for Biochemistry and Molecular Biology
  • 年月日: 2010-04-26
• [学会発表] Transcription factor Dmrt2, a downstream molecule of Sox 5/6/9, promotes late chondrogenesis as a linker between Sox5/6/9 and Runx2. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ono K, Hata K, Nakanishi M, Amano K, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: 31st Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] Transcription factor Dmrt2, a downsstream molecule of Sox 5/6/9, promotes late chondrogenesis as a linker between Sox5/6/9 and Runx2. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ono, et al.
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: アメリカ合衆国コロラド
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] The roles of ER stress transducer BBF2H7 in chondrogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hino S, Saito A, Nishimura R, Yoneda T, Ikegawa S, Imaizumi K
  • 学会等名: 31st Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 小胞体膜貫通型転写因子OASIS と骨形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上智彦、西村理行、米田俊之、古市達哉、和中明生、今泉和則
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会学術集会
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] Sox9 の標的転写因子Dmrt2 はRunx2 を介して内軟骨性骨化の後期分化を制御する (2009)
  • 著者名/発表者名: 小野孝一郎、波多賢二、中西雅子、西村理行、米田俊之
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会学術集会
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] 小胞体ストレス応答と軟骨形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤敦、日野真一郎、西村理行、米田俊之、古市達哉、今泉和則
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会学術集会
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] 軟骨形成における小胞体ストレスセンサーBBF2H7 の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤敦, 日野真一郎, 西村理行, 米田俊之, 古市達哉, 池川志郎, 今泉和則
  • 学会等名: 日本分子生物学会第9回春季シンポジウム
  • 年月日: 2009-05-10
• [学会発表] 小胞体ストレスセンサーOASIS による骨形成制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上智彦、西村理行、米田俊之、池川志郎、和中明生,今泉和則
  • 学会等名: 日本分子生物学会第9回春季シンポジウム
  • 年月日: 2009-05-10
• [学会発表] A transcription dactor Znf219 regulates chondrogenesis by forming a transcriotional factory complex with Sox9. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takigawa Y, Hata K, Muramatsu S, Amano K, Ono K, Takada K, WakabayashiM, Matsuda A, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: 2^<nd> Joint Meeting of the International Bone & Mineral Society and the Australian & New Zealand Bone & Mineral Society.
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] Signal transduction and transcriptional regulation during skeletal cell differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Riko Nishimura
  • 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] Sox9ファミリーはPTHrP の発現誘導を介し内軟骨性骨形成の後期分化を抑制する (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野克比古、波多賢二、小野孝一郎、古郷幹彦、西村理行、米田俊之
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] 転写制御因子Znf219 は、Sox9 転写ファクトリーの構成因子として軟骨細胞分化を制御する (2008)
  • 著者名/発表者名: 滝川陽子、波多賢二、村松周治、天野克比古、若林真、松田昭生、西村理行、米田俊之
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] 性分化制御転写因子Dmrt2 は内軟骨性骨化を制御する (2008)
  • 著者名/発表者名: 小野孝一郎、波多賢二、杉田敦、天野克比古、滝川陽子、中西雅子、西村理行、米田俊之
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] 骨吸収におけるproteininhibitor of activated STAT3 (PIAS3)の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 日方智宏、高石官成、滝戸二郎、箱崎彰裕、古川満、内川伸一、東門田誠一、依田昌樹、松本征仁、西村理行、松本守雄、戸山芳昭.
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] 内軟骨性骨化過程における性分化制御転写因子Dmrt2 の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村恵理子、波多賢二、西村理行、米田俊之
  • 学会等名: 第50回歯科基礎医学会
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] A Transcription Factor Znf219 Regulates Chondrocyte Differentiation Through Forming Transcription Factory Complex with Sox9 (2008)
  • 著者名/発表者名: Takigawa Y, Hata K, Muramatsu S, Amano K, Takada K, Matsuda A, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: 30th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] Transcription Factor Dmrt2 Controls Endochondral Ossification Through Regulating Type 10 Collagen (Col10a1) Gene Expression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ono K, Hata K, Nakamura E, Sugita A, Amano K, Nakanishi M, Takigawa Y, Nishimura R, Takenoshita S, Yoneda T
  • 学会等名: 30th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 年月日: 2008-09-13
• [図書] 骨の分子生物学.口腔外科ハンドマニュアル'09 分担執筆 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田俊之、西村理行
  • 出版者: クインテッセンス株式会社
• [図書] 骨の分子生物学 口腔外科ハンドマニュアル '09 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田俊之
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: クインテッセンス株式会社
• [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