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トポロジー変換による頂底極性決定に伴うエナメル芽細胞分化制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K18786
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57070:成長および発育系歯学関連
研究機関九州大学

研究代表者

宮崎 佳奈子  九州大学, 歯学研究院, 特別研究員(RPD) (30778840)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード歯 / 細胞間接着因子 / 細胞増殖 / 歯原性上皮細胞 / 転写因子 / 核移行シグナル / 多層化 / 極性化 / 上皮細胞 / 分化
研究開始時の研究の概要

申請者はこれまでの研究で、歯をモデルとした頂底極性決定機構の解明を目的として研究を行い、極性決定に重要と思われる候補遺伝子の同定に成功した。本研究では、3次元器官培養法を応用し、申請者が樹立した歯原性上皮細胞株を用いることで、歯胚形成をin vitroで再現し、候補遺伝子による極性化決定メカニズムの同定を図る。

研究成果の概要

歯はその形状の複雑さから再生は未だ困難だが、器官特異的な形態変化のメカニズムを解明できれば歯の再生に近づくことができると考えられる。これまでの研究で、デスモゾーム構成因子であるPlakophilin 1 (Pkp1)を抑制すると、器官培養において歯のサイズが小さくなること、歯の初期発生においてPKP1が核内に局在することを明らかにしたが、核内での機能は不明であった。本研究では、PKP1が、そのN末端側の核移行シグナル配列を介して核内移行し、転写共役因子としてTCF/LEFを介してc-Mycの転写制御を行い、細胞増殖を調節することで、歯の大きさに影響を及ぼ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

歯を含む口腔の器官再生は歯科医学の最終目的と言えるが、歯はその形状の複雑さから発生メカニズムの解明やその再生が未だ困難である。本研究によって外胚葉異形成症の原因遺伝子の1つであるPkp1が歯原性上皮細胞の分化の初期段階において核内で転写共役因子として細胞増殖に関与し、歯のサイズに関与している可能性を発見した。この成果は、歯の発生における歯原性上皮幹細胞の新たな機能解明の進展が期待される。歯の分化メカニズムの厳密な制御が可能となれば、将来的に歯の再生やエナメル質形成を可能にすると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] An ex vivo organ culture screening model revealed that low temperature conditions prevent side effects of anticancer drugs2022

    • 著者名/発表者名
      Tian Tian、Miyazaki Kanako、Chiba Yuta、Funada Keita、Yuta Tomomi、Mizuta Kanji、Fu Yao、Kawahara Jumpei、Han Xue、Ando Yuna、Funada Ami、Yamada Aya、Iwamoto Tsutomu、Nakamura Seiji、Takahashi Ichiro、Fukumoto Satoshi、Yoshizaki Keigo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 3093-3093

    • DOI

      10.1038/s41598-022-06945-7

    • 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] Integration of Single-Cell RNA- and CAGE-seq Reveals Tooth-Enriched Genes2021

    • 著者名/発表者名
      Chiba Y.、Yoshizaki K.、Tian T.、Miyazaki K.、Martin D.、Saito K.、Yamada A.、Fukumoto S.、Genomics and Computational Biology Core
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: - 号: 5 ページ: 002203452110497-002203452110497

    • DOI

      10.1177/00220345211049785

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] デスモゾーム構成因子 Plakophilin 1 は核内移行シグナルを介して細胞増殖を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,傅 堯,鮒田 啓太,湯田 智美,田 甜,水田 敢士,川原 純平,福本 敏,高橋 一郎
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] GPIアンカー型タンパク質Lypd1は歯の発生において象牙芽細胞分化を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      傅 堯,宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,田 甜,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低温器官培養法を用いた抗癌剤シクロホスファミドによる歯胚形成阻害回避モデルの構築2021

    • 著者名/発表者名
      田 甜,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,傅堯,川原 純平,福本 敏,高橋 一郎
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 基底膜分子NephronectinはRGD領域を介してエナメル芽細胞の分化制御に関与する2021

    • 著者名/発表者名
      水田 敢士,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子,鮒田 啓太,湯田 智美,田 甜,傅 堯,川原 純平,福本 敏,高橋 一郎
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] GPIアンカー型タンパク質Lypd1は歯の発生において象牙芽細胞分化を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      傅 堯,宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,田 甜,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • 学会等名
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 抗がん剤シクロホスファミドの歯胚に与える影響と副作用回避法の検索2021

    • 著者名/発表者名
      田 甜,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子,安藤 優那,鮒田 啓太,湯田 智美,水田 敢士,傅 堯,川原 純平,高橋 一郎
    • 学会等名
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 基底膜分子Nephronectinは歯の発生においてRGD配列を介してエナメル芽細胞分化を制御している2021

    • 著者名/発表者名
      水田 敢士,吉崎 恵悟,宮崎 佳奈子, 田 甜,鮒田 啓太,湯田 智美,傅 堯,川原 純平,高橋 一郎
    • 学会等名
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 外胚葉異形成症原因遺伝子Plakophilin 1は転写共役因子として上皮形成を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎 佳奈子,吉崎 恵悟,傅 堯,鮒田 啓太,湯田 智美,田 甜,水田 敢士,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • 学会等名
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歯胚器官培養法を用いた温度刺激による器官形成制御法の確立2021

    • 著者名/発表者名
      湯田 智美,吉崎 恵悟,田 甜,宮崎 佳奈子,鮒田 啓太,水田 敢士,傅 堯,川原 純平,花田 彩圭,高橋 一郎
    • 学会等名
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A basement membrane protein Nephronectin plays important roles in tooth development2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuta K, Yoshizaki K, Yuta T, Miyazaki K, Funada K, Tian T, Fu Y, Chiba Y, Takahashi I, Fukumoto S
    • 学会等名
      A special symposium celebrating the 50th anniversary of the Protein Data Bank
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of basement membrane protein Nephronectin in tooth development.2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuta K, Yoshizaki K, Miyazaki K, Funada K, Yuta T, Tian T, Fu Y, Kawahara J, Takahashi I
    • 学会等名
      Kyudai Oral Bioscience & OBT Research Center 5th Joint International Symposium 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cyclophosphamide, an anti-cancer drug, disrupts tooth germ development by inhibiting epithelial cell proliferation and differentiation2020

    • 著者名/発表者名
      Tian Tian, Keigo Yosizaki, Kanako Miyazaki, Keita Funada, Tomomi Yuta, Kanji Mizuta,Yao Fu,Ichiro Takahashi
    • 学会等名
      第9回国際矯正歯科会議世界大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nephronectin regulates ameloblast differentiation through its RGD domain2020

    • 著者名/発表者名
      Kanji Mizuta, Keigo Yoshizaki, Kanako Miyazaki, Keita Funada, Tomomi Yuta, Tian Tian, Yao Fu, Ichiro Takahashi
    • 学会等名
      第9回国際矯正歯科会議世界大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A tooth specific Lypd1 expressed in dental mesenchyme regulates odontoblast differentiation in tooth development2020

    • 著者名/発表者名
      Yao Fu, Kanako Miyazaki, Keigo Yoshizaki, Keita Funada, Tomomi Yuta, Tian Tian, Kanji Mizuta
    • 学会等名
      第9回国際矯正歯科会議世界大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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