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新規シグナル伝達系・NELL-Roboシグナルの骨形成における作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H02948
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

新美 友章  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (30377791)

研究分担者 水谷 公彦  京都大学, 農学研究科, 助教 (40314281)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード軸索誘導因子 / シグナル伝達 / 骨芽細胞 / 再生医療 / FRET解析 / タンパク質
研究開始時の研究の概要

骨形成を促進する働きのあるタンパク質NELL1とその受容体Robo2が結合する仕組みの解明、NELL1とRobo2の結合により誘導される下流のシグナル伝達経路(NELL-Roboシグナル)の同定を通して、NELL-Roboシグナルが骨組織形成で果たす役割を解明し、NELL1およびRobo2遺伝子やこれらの組換えタンパク質を用いた新奇骨形成因子の創成のための基盤研究を行う。

研究成果の概要

ヒト頭蓋骨縫合早期癒合症の骨癒合部に高発現する遺伝子として同定されたNELL1は、その骨形成能に基づいて骨再生治療への応用が進展しているが、その分子機構は不明な点が多い。本研究では、NELL1とその新奇受容体であるRobo2が酸性でのみ結合する特性に注目し、NELL-Robo複合体のシグナル伝達機構の解明に取り組んだ。その結果、NELL1/2ファミリーとRobo1/2/3ファミリーがpH依存的に結合することを明らかにし、pHによるシグナル伝達制御機構が存在することを示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨再生療法への応用を目指して、骨形成能を有するNELL1タンパク質のシグナル伝達機構の解明に取り組み、NELLファミリーリガンドとその新奇受容体であるRoboファミリーのpH依存的な複合体形成のメカニズムを発見した。このことは細胞外pHの変動によるシグナル伝達制御機構が存在することを示唆しており、NELLおよびRoboファミリータンパク質がともに発現している組織や器官においては、細胞外pHの制御が疾患の治療や創薬のターゲットとなり得ることを示している。

報告書

(5件)
  • 2024 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2025 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Glu592 of the axon guidance receptor ROBO3 mediates a pH‐dependent interaction with NELL2 ligand2025

    • 著者名/発表者名
      Mizutani Kimihiko、Toyoda Mayuko、Ojima‐Kato Teruyo、Maturana Andres D.、Niimi Tomoaki
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 599 号: 4 ページ: 571-580

    • DOI

      10.1002/1873-3468.15054

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conformational Change of the Hairpin-like-structured Robo2 Ectodomain Allows NELL1/2 Binding2022

    • 著者名/発表者名
      Miyaguchi Masaki、Nakanishi Yoichi、Maturana Andr?s D.、Mizutani Kimihiko、Niimi Tomoaki
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: 434 号: 19 ページ: 167777-167777

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2022.167777

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 骨形成を促進する新奇因子NELL1の骨誘導分子基盤の解明2021

    • 著者名/発表者名
      新美友章
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 4 ページ: 884-886

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of Slit Ligands and Their Roundabout (Robo) Family of Receptors in Bone Remodeling2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Niimi
    • 雑誌名

      Adv. Exp. Med. Biol.

      巻: 21 ページ: 143-154

    • DOI

      10.1007/5584_2020_586

    • ISBN
      9783030678135, 9783030678142
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 骨形成を促進する新奇因子NELL1の骨誘導分子基盤の解明2021

    • 著者名/発表者名
      新美友章
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 47 ページ: 106-107

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 骨分化誘導タンパク質NELL1の新奇受容体候補Robo2の構造特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      宮口昌樹、中西洋一、新美友章
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2026-01-16  

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