前駆破骨細胞のL-セリン感知・応答機構と骨髄微小環境における生理的重要性の検証

• 研究課題/領域番号: 22791382
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 小川 拓哉 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 研究員 (30457147)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: アミノ酸 / セリン / 細胞・組織 / 発生・分化 / 発現制御 / シグナル伝達 / 骨・軟骨代謝学 / 破骨細胞 / L-セリン / 分化 / アミノ酸飢餓ストレス

研究概要

破骨細胞は骨量維持の主役であり、そのRANKL刺激によるin vitroでの分化誘導には培地中のセリンが必須である。破骨細胞分化におけるセリンの作用機構とこの現象の生理的意義の理解を目的に解析を進めた結果、セリンのみの欠乏でアミノ酸飢餓ストレスが引き起こされていること、前駆破骨細胞ではセリン合成系酵素の発現が低いこと、生体内では骨芽細胞が前駆破骨細胞へのセリンの供給に寄与していることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Siglec-15 regulates the formation of functional osteoclasts in concert with DNAX-activating protein of 12 KDa(DAP12) (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishida-Kitagawa N, 他11名(10番目)
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287(21) 号: 21 ページ: 17493-17502
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.324194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advantages and Potential of Lipid-Membrane- Incorporating Fullerenes Prepared by the Fullerene-Exchange Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, M. Mori, K. Kiguchi, K. Yasuhara, J. Kikuchi, K. Nobusawa, M. Akiyama, M. Hashizume, T. Ogawa, T. Takeya
  • 雑誌名: Chem. Asian J 巻: Vol.7, No.3 号: 3 ページ: 605-613
  • DOI: 10.1002/asia.201100792
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abi-1-bridged tyrosine phosphorylation of VASP by Abelson kinase impairs association of VASP to focal adhesions and regulates leukemic cell adhesion (2012)
  • 著者名/発表者名: Maruoka M, 他8名(5番目)
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 441(3) 号: 3 ページ: 889-899
  • DOI: 10.1042/bj20110951
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of SAMT family proteins as substrates of MARCH11 in mouse spermatids (2012)
  • 著者名/発表者名: Yogo, K., Tojima, H., Ohno, J.Y., Ogawa, T., Nakamura, N., ら(計8名)
  • 雑誌名: Histochem.Cell Biol. 巻: 137 号: 1 ページ: 53-65
  • DOI: 10.1007/s00418-011-0887-y
  • NAID: 120003518501
  • 査読あり
• [雑誌論文] The L-Ser analog# 290 promotes bone recovery in OP and RA mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Bahtiar A, 他7名(7番目)
  • 雑誌名: Pharmacol Res 巻: 64(3) 号: 3 ページ: 203-209
  • DOI: 10.1016/j.phrs.2011.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and identification of lactoperoxidase(LPO) in milk basic proteins(MBP) as an inhibitor of osteoclastogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Morita Y, 他6名(7番目)
  • 雑誌名: J Dairy Sci 巻: 94(5) 号: 5 ページ: 2270-2279
  • DOI: 10.3168/jds.2010-4039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and functional analysis of a new phosphorylation site(Y398) in the SH3 domain of Abi-1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato M, 他8名(7番目)
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 585(6) 号: 6 ページ: 834-840
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2011.02.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acid sphingomyelinase regulates osteoclastogenesis by modulating sphingosine kinases downstream of RANKL signaling (2011)
  • 著者名/発表者名: Bao X, Ogawa T, 他5名(2番目)
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 405(4) 号: 4 ページ: 533-537
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.01.061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and identification of Iactoperoxidase (LPO) in milk basic proteins (MBP) as an inhibitor of osteoclastogenesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Morita
  • 雑誌名: Journal of Dairy Science 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and functional analysis of a new phosphorylation site (Y398) in the SH3 domain of Abi-1. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuho Sato
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 585 ページ: 834-840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acid sphingomyelinase regulates osteoclastogenesis by modulating sphingosine kinases downstream of RANKL signaling. (2011)
  • 著者名/発表者名: Xilinqiqige Bao
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communication 巻: 405 ページ: 533-537
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞外L-セリンは破骨細胞前駆細胞のアミノ酸栄養シグナル活性化に必須である (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉, 他7名(1番目)
  • 雑誌名: アミノ酸研究 巻: 4(2) ページ: 167-169
• [雑誌論文] Identification and expression analysis of CX45 and CX60 as major connexins in porcine oocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Nitta,M., Yogo,K., Ohashi,M., Akiyama,M., Kunitomo,Y., Ogawa,T., Ishida-Kitagawa,N., Miyoshi,J., Sato,E., Takeya,T
  • 雑誌名: J.Anim.Sci 巻: Vol.88, No. 10 号: 10 ページ: 3269-3279
  • DOI: 10.2527/jas.2009-2781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photodynamic Activity of Liposomal Photosensitizers via Energy Transfer from Antenna Molecules to[60] Fullerene (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikeda A, 他3名(3番目)
  • 雑誌名: ACS Med Chem Lett 巻: 1(3) 号: 3 ページ: 115-119
  • DOI: 10.1021/ml100021x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential Involvement of Twist2 and Erk in the Regulation of Osteoblastogenesis by HB-EGF-EGFR Signaling (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, 他7名(6番目)
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 35 号: 1 ページ: 53-61
  • DOI: 10.1247/csf.10001
  • NAID: 130004053875
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞外L-セリンは破骨細胞前駆細胞のアミノ酸栄養シグナル活性化に必須である (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 雑誌名: アミノ酸研究 巻: 4 ページ: 167-169
• [雑誌論文] Identification and expression analysis of connexin-45 and connexin-60 as major connexins in porcine oocytes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mai Nitta
  • 雑誌名: Journal of Animal Science 巻: 88 ページ: 3269-3279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photodynamic Activity of Liposomal Photosensitizers via Energy Transfer from Antenna Molecules to [60]Fullerene (2010)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda
  • 雑誌名: ACS Medicinal Chemistry Letters 巻: 1 ページ: 115-119
  • 査読あり
• [学会発表] 破骨細胞における新規DAP12会合膜タンパク質Siglec-15の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川(石田)教弘
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] セリン欠乏による遺伝子発現応答にAtf4は関与するか (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐矢野智子
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオン(名古屋)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] セリン欠乏により惹起される細胞内情報伝達系解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川野裕輝
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオン(名古屋)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] セリン合成酵素Phgdh欠損線維芽細胞に惹起される炎症反応の分子機序 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濱野桃子
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオン(名古屋)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] 細胞内セリン充足度と脂質代謝関連遺伝子発現の連動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 月野真理子
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオン(名古屋)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] セリン欠乏による遺伝子発現応答にAtf4は関与するか? (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐矢野智子, 和田晃, 濱野桃子, 鵜殿美弥子, 片倉喜範, 小川拓哉, 加藤久典, 古屋茂樹
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポシオン(名古屋)(一般演題)(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] セリン欠乏により惹起される細胞内情報伝達系解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川野裕輝, 佐矢野智子, 有本八潮, 小川拓哉, 平林義雄, 古屋茂樹
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポシオン(名古屋)(一般演題)(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] セリン合成酵素Phgdh欠損線維芽細胞に惹起される炎症反応の分子機序 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濱野桃子, 佐矢野智子, 小川拓哉, 加藤久典, 古屋茂樹
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポシオン(名古屋)(一般演題)(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] 細胞内セリン充足度と脂質代謝関連遺伝子発現の連動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 月野真理子, 草田航, 佐矢野智子, 濱野桃子, 小川拓哉, 加藤久典, 平林義雄, 古屋茂樹
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第5回学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポシオン(名古屋)(一般演題)(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] 破骨細胞分化におけるセリン要求性とセリン供給細胞としての骨芽細胞の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 学会等名: 第29回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪)
  • 年月日: 2011-07-30
• [学会発表] 破骨細胞分化におけるセリン要求性とセリン供給細胞としての骨芽細胞の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉, 北川(石田)教弘
  • 学会等名: 第29回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪)(一般演題)(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-07-30
• [学会発表] 破骨細胞における新規DAP12会合膜タンパク質の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川(石田)教弘
  • 学会等名: 第29回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪)
  • 年月日: 2011-07-29
• [学会発表] 破骨細胞における新規DAP12会合膜タンパク質の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川(石田)教弘, 小川拓哉
  • 学会等名: 第29回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪)(一般演題)(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-07-29
• [学会発表] セリン欠乏に応答する遺伝子の発現誘導機序 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐矢野智子
  • 学会等名: 第65回日本栄養・食料学会大会
  • 発表場所: お茶の水女子大学(東京)
  • 年月日: 2011-05-15
• [学会発表] 細胞外セリンを介した新たな破骨細胞分化制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 学会等名: 第65回日本栄養・食料学会大会
  • 発表場所: お茶の水女子大学(東京)
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] 細胞外セリンを介した新たな破骨細胞分化制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 学会等名: 第65回日本栄養・食料学会大会
  • 発表場所: お茶の水女子大学(東京)(シンポジウム)(口頭発表)
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] 破骨細胞における新規DAP12会合膜タンパク質Siglec-15の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川(石田)教弘, 田中國太郎, Bao Xilinqiqige, 木村貴徳, 三浦格, 北岡良基, 小川拓哉
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)(一般演題)(口頭・ポスター発表)
• [学会発表] マウス前駆破骨細胞のセリン取り込みに関与するアミノ酸トランスポーターの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸田耕一
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際展示場(神戸)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 細胞外セリンによるマウス前駆破骨細胞のアミノ酸シグナル応答経路の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井直樹
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際展示場(神戸)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 骨吸収の異常亢進による骨代謝疾患に対するセリンアナログ# 290の投与効果の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桂準平
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際展示場(神戸)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] マウス前駆破骨細胞のセリン取り込みに関与するアミノ酸トランスポーターの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸田耕一
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 細胞外セリンによるマウス前駆破骨細胞のアミノ酸シグナル応答経路の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井直樹
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 骨吸収の異常亢進による骨代謝疾患に対するセリンアナログ#290の投与効果の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桂準平
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Identification and Functional Analysis of a Novel Regulator of Actin-ring Formation in Osteoclast (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishida-Kitagawa N
  • 学会等名: 32nd Annual Meeting of The American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Metro Toronto Convention Centre(Toronto)
  • 年月日: 2010-10-18
• [学会発表] Identification and Functional Analysis of a Novel Regulator of Actin-ring Formation in Osteoclast. (2010)
  • 著者名/発表者名: Norihiro Ishida-Kitagawa
  • 学会等名: 32nd Annual Meeting of The American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Toronto, Ontario, Canada
  • 年月日: 2010-10-18
• [学会発表] Extracellular L-Serine Regulates Intracellular Amino Acid Levels and mTORC1 Activation in Mouse Osteoclast Precursors (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogawa T
  • 学会等名: 32nd Annual Meeting of The American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Metro Toronto Convention Centre(Toronto)
  • 年月日: 2010-10-17
• [学会発表] Extracellular L-Serine Regulates Intracellular Amino Acid Levels and mTORC1 Activation in Mouse Osteoclast Precursors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuya Ogawa
  • 学会等名: 32nd Annual Meeting of The American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Toronto, Ontario, Canada
  • 年月日: 2010-10-17
• [学会発表] 細胞外L-セリンは破骨細胞前駆細胞のアミノ酸栄養シグナル活性化に必須である (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第4回学術大会
  • 発表場所: ホテルサンシャイン鬼怒川(日光)
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 細胞外L-セリンは破骨細胞前駆細胞のアミノ酸栄養シグナル活性化に必須である (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第4回学術大会
  • 発表場所: 栃木県日光市
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 細胞外L-セリンはアミノ酸栄養シグナルを介して破骨細胞分化を制御する (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 学会等名: 第28回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京)
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] 細胞外L-セリンはアミノ酸栄養シグナルを介して破骨細胞分化を制御する (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川拓哉
  • 学会等名: 第28回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] 破骨細胞における膜タンパク質の網羅的解析と新規アクチン細胞骨格制御因子の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北川(石田)教弘
  • 学会等名: 第28回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京)
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] 破骨細胞における膜タンパク質の網羅的解析と新規アクチン細胞骨格制御因子の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北川(石田)教弘
  • 学会等名: 第28回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Isolation of L-Ser analogs as novel inhibitors of osteoclastogenesis and bone turnover with distinct functional mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeya T
  • 学会等名: IOF World Congress on Osteoporosis & 10th European Congress on Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis
  • 発表場所: Fortezza da Basso(Florence)
  • 年月日: 2010-05-07
• [学会発表] Isolation of L-Ser analogs as novel inhibitors of osteoclastogenesis and bone turnover with distinct functional mechanism. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Takeya
  • 学会等名: IOF World Congress on Osteoporosis & 10th European Congress on Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2010-05-07