エナメル質成熟化の新パラダイム：エンドサイトーシスに拠らない蛋白脱却機構の証明

• 研究課題/領域番号: 24390408
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態系基礎歯科学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 高野 吉郎 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (90126425)
• 研究分担者: 田畑 純 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (20243248) ; 馬場 麻人 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教 (90251545)
• 研究協力者: 井関 八郎
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2012年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
• キーワード: emamel matrix / amelogenin / proteasome / ubiquitin / endocytosis / ameloblast / enamel matrix / エナメル質 / 口腔解剖学 / 硬組織

研究成果の概要

エナメル質が高度な石灰化組織となるためには、幼弱エナメル質に含まれる大量の有機成分を取り除き、結晶成長のための空間を確保する必要がある。
本研究で我々は、エナメル質の有機性基質の分解と脱却経路を明らかにすることを目的に、ラットとヒト歯胚を形態学的手法で検索し、トームス突起と波状縁に有機アニオン輸送体(OAT)が備わっていること、エナメル芽細胞はそのOATを介して基質の断片をサイトゾルへ送り込み、ユビキチン・プロテアゾーム系で消化する能力を有することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Amelogenins as potential buffer during secretory-stage amelogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Guo J, Lyaruu D.M, Takano Y, Gibson CW, DenBesten PK and Bronckers ALJJ
  • 雑誌名: Journal of Dental Research 巻: 94 号: 3 ページ: 412-420
  • DOI: 10.1177/0022034514564186
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fluctuations in surface pH of maturing rat incisor enamel are a result of cycles of H+ secretion by ameloblasts and variations in enamel buffer characteristics (2014)
  • 著者名/発表者名: Helle Damkier; Kaj Josephsen; Yoshiro Takano; Dirk Zahn; Ole Fejerskov; Sebastian
  • 雑誌名: Bone 巻: 60 ページ: 227-234
  • DOI: 10.1016/j.bone.2013.12.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorine in Shark Teeth: Its Direct Atomic-Resolution Imaging and Strengthening Function (2014)
  • 著者名/発表者名: Chen, Chunlin; Wang, Zhongchang; Saito, Mitsuhiro; Tohei, Tetsuya; Takano, Yoshiro; Ikuhara, Yuichi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie 巻: 126 号: 6 ページ: 1569-1573
  • DOI: 10.1002/anie.201307689
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tooth replacement and putative odontogenic stem cell niches in pharyngeal dentition of medaka (Oryzias latipes) (2014)
  • 著者名/発表者名: Abduweli, D., O. Baba, M. J. Tabata, K. Higuchi, H. Mitani and Y. Takano
  • 雑誌名: Microscopy (Oxf) 巻: 62(2) 号: 2 ページ: 141-153
  • DOI: 10.1093/jmicro/dft085
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In-vivo imaging of the fracture healing in medaka revealed two types of osteoclasts before and after the callus formation by osteoblasts (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeyama K, Chatani M, Takano Y, Kudo A
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 394(2) 号: 2 ページ: 294-304
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2014.08.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expression of transcripts for fibroblast growth factor 18 and its possible receptors during postnatal dentin formation in rat molars. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otto Baba. Masato S Ota, Tatsuo Terashima, Makoto J Tabata, Yoshiro Takano
  • 雑誌名: Odontology 巻: 102 号: 2 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1007/s10266-013-0147-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alveolar bone loss induced by the orthodontic tooth movement under hypofunctional conditions in rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: Chisa Shitano, Otto Baba, Sawa Kaneko, Jun Hosomichi, Yasuhiro Shimizu, Naoki Shibutani,; Risa Usumi-Fujita, Yoshiro Takano, Takashi Ono
  • 雑誌名: Orthodontic Waves 巻: 72 号: 4 ページ: 148-155
  • DOI: 10.1016/j.odw.2013.07.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Organic Anion Transport in during Rat Enamel Formation (2013)
  • 著者名/発表者名: A.R.K. Ratnayake, 他7名
  • 雑誌名: Journal of Oral Bioscience 巻: 55 ページ: 40-46
  • 査読あり
• [学会発表] メダカ咽頭歯の多換性とその維持機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高野吉郎
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会サテライトシンポジウム
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Rearing Medaka Fish in International Space Station (ISS) for Bone Metabolism Study (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Chatani, Akiko Mantoku, Kazuhiro Takeyama, Kazuhiro Aoki, Yasutaka Sugamori, Keiichi Ohya, Satoko Uchida, Hiromi Suzuki, Toru Sakimura, Yasushi Kono, Fumiaki Tanigaki, Masaki Shirakawa, Keiji Inohaya, Dawud Abduweri, Yoshiro Takano, Akira Kudo
  • 学会等名: ASBMR
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-15
• [学会発表] Imbalance of RANKL/OPG reveals the new bone resorption system with the whole-body analysis in medaka (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Chatani, Yoshiro Takano, Takeshi Todo, Akira Kudo
  • 学会等名: ASBMR
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-15
• [学会発表] 国際宇宙ステーションメダカ飼育実験による、微小重力における骨代謝の解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茶谷昌宏、萬徳晃子、武山和弘、青木和広、大谷啓一、内田智子、鈴木ひろみ、崎村徹、河野靖、谷垣文章、白川正輝、猪早敬二、Dawud Abduweri、高野吉郎、工藤明
  • 学会等名: 第３２回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: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] メダカを用いたRANKL/OPGＮバランス破壊による新たな全身骨吸収機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茶谷昌宏、高野吉郎、藤堂剛、工藤明
  • 学会等名: 第３２回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: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] Involvement of organic anion trtansporters in non-endocytotic uptake of amelogenins during human tooth development (2014)
  • 著者名/発表者名: C.K. Jayawardena, V. Walpola, T. Nandasena, D. Nanayakakara, and Y. Takano
  • 学会等名: Peradeniya University International Research Session
  • 発表場所: Peradeniya, Sri Lanka
  • 年月日: 2014-07-04 – 2014-07-05
• [学会発表] エナメル芽細胞のサイトゾルにおけるエナメルタンパク処理機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高野吉郎、井関八郎、杉浦真琴
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７０回学術大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-13
• [学会発表] Fluctuations in Surface pH of Maturing Rat Incisor Enamel Are a Result of Cycles of H+-secretion by Ameloblasts and Variations in Enamel Buffer Characteristics (2014)
  • 著者名/発表者名: Sebastian Frische, Helle Damkier, Kaj Josephsen, Yoshiro Takano, Dirk Zahn, Ole Fejerskov
  • 学会等名: EB2014
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2014-04-26 – 2014-04-30
• [学会発表] Quantitative X-ray microprobe analysis of fluorotic amelogenin-null enamel (2014)
  • 著者名/発表者名: Donacian M. Lyaruuｌ, Jing Guoｌ, Carolyn W. Gibson, Yoshiro Takano, Pamela DenBesten, Antonius LJJ Bronckers
  • 学会等名: 11th International Conference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
  • 発表場所: La Londo, France
• [学会発表] Cytosolic Processing of Enamel Matrix Proteins in Rat Incisors (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takano, 他4名
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: 高松国際会議場
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] Co-Localization of Amelogenin and Ubiquitin/Proteasome in the Cytosol of Ameloblasts (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takano, 他4名
  • 学会等名: IADR/AADR/CADR 91^(st) General Session
  • 発表場所: Seattle Convention Center
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] Cytosolic Processing of Enamel Matrix Proteins in Rat Incisors (2013)
  • 著者名/発表者名: ChunLin Chen, 他4名
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2013年年会
  • 発表場所: 東京工業大学(大岡山キャンパス)
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] Teleost Fish Medaka- A New Experimental Modal for Tooth Regeneration (2013)
  • 著者名/発表者名: Dawud Abduweli, Otto Baba, Yoshiro Takano
  • 学会等名: IADR-APR, JADR General Session 2013
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
• [学会発表] Alveolar bone loss induced by hypofunctional tooth movement in rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: Chisa Shitano, Otto Baba, Sawa Kaneko, Jun Hosomichi, Yasuhiro Shimizu, Naoki Shibutani, Risa Usumi-Fujita, Yoshiro Takano, Takashi Ono
  • 学会等名: IADR-APR, JADR General Session 2013
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
• [学会発表] Atomic-Level Characterization of the Enameloid of Shark teeth (2013)
  • 著者名/発表者名: ChunLin Chen, Mitsuhiro Saito, Zhongchang Wang, Tetsuya Tohei, Yoshiro Takano, Yuichi Ikuhara
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク（吹田市）
• [学会発表] Propagating Waves of Ameloblast Modulation Affect Enamel pH, Mineral Acquisition, and Crystal Growth in Maturing Enamel (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takano, Dawud Abduweli
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第５７回シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター（名古屋市）
• [学会発表] Organic Anion Transporters Play Roles in Human Enamel Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: C.K. JAYAWARDENA, 他4名
  • 学会等名: 60th Annual Meeting of JADR
  • 発表場所: Niigata Convention Center
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] Dynamic Events at the Cell-Matrix Interface in Amelogenesis : Contribution to Matrix Processing and Crystal Growth (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takano
  • 学会等名: 11th Annual Meeting of Korean Basic Dental Science Societies Association
  • 発表場所: Korea, Kyung Hee Univ.
  • 年月日: 2012-11-23
• [学会発表] Organic Anion Transporters in Rat Enamel Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: R.A.R.K. Ratnayake, 他2名
  • 学会等名: 第100回日本解剖学会関東支部学術集会
  • 発表場所: 大田区Toho-University
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] レトロウイルスベクターによる歯根膜細胞由来のiPS細胞の樹立とその安全性の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 花田信弘, 他9名
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 郡山市 奥羽大学歯学部
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] Cell and Matrix Regulation of Amelogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takano
  • 学会等名: Kyung Hee University Graduate School Seminar
  • 発表場所: Seoul, Kyung Hee University
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] エナメル質成熟化に伴う巨大アパタイト結晶誘導機構解明への微細構造学的アプローチ (2012)
  • 著者名/発表者名: 高野吉郎
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第68回学術講演会
  • 発表場所: つくば市国際会議場
  • 年月日: 2012-05-14
• [学会発表] Ameloblast cell modulation during enamel maturation – why and how?
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takano
  • 学会等名: Ole Fejerskov Memorial Symposium, Oral Biology 1967-2013
  • 発表場所: Aarhus, Denmark
  • 招待講演
• [学会発表] 硬組織の形成と石灰化の制御機構
  • 著者名/発表者名: 高野吉郎
  • 学会等名: 鶴見大学歯学部歯科矯正科・鶴見大学歯学会・歯学研究科ＦＤ委員会共催講演会
  • 発表場所: 鶴見大学（横浜市）
• [学会発表] エナメル質成熟化の仕組み ー巨大アパタイト結晶誘導の細胞性制御ー
  • 著者名/発表者名: 高野吉郎
  • 学会等名: 松本歯科大学大学院セミナー
  • 発表場所: 松本歯科大学（塩尻市）
• [図書] Newton別冊人体はなにで作られているのか (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野吉郎
  • 総ページ数: 160
  • 出版者: ニュートンプレス