低分子量Ｇタンパク質Ｒａｃ１およびＣｄｃ４２の骨・軟骨形成における作用機序の解明

• 研究課題/領域番号: 24592813
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558)
• 研究分担者: 上條 竜太郎 昭和大学歯学部, 口腔生化学教室, 教授 (70233939)
• 連携研究者: 饗場 篤 東京大学大学院医学系研究科, 附属疾患生命工学センター研究基盤部門・動物資源研究領域, 教授 (20271116)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: コンディショナルノックアウトマウス / 発生学 / 軟骨 / 遺伝子改変マウス / シグナル伝達

研究成果の概要

Rhoファミリータンパク質に属する低分子量Gタンパク質Rac1およびCdc42は細胞における様々な機能、例えば細胞骨格の制御や細胞増殖および細胞死に関して重要な役割を果たしていると考えられている。近年、Rac1およびCdc42を肢芽間葉系細胞特異的に欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Rac1fl/fl; Prx1-Cre; Rac1 cKOおよびCdc421fl/fl; Prx1-Cre; Cdc42 cKO)を作製した所、顕著な合指症がともに認められた。本研究では、Rac1およびCdc42の骨軟骨形成の更なる機能解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Cdc42 is critical for cartilage development during endochondral ossification. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki W, Yamada A, Aizawa R, Suzuki D, Kassai H, Harada T, Nakayama M, Nagahama R, Maki K, Takeda S, Yamamoto M, Aiba A, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 156 号: 1 ページ: 314-322
  • DOI: 10.1210/en.2014-1032
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Strain-rate stiffening of cortical bone: observations and implications from nanoindentation experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama N., Shibata Y., Wurihan, Swain M., Kataoka Y., Takiguchi Y., Yamada A., Maki K. and Miyazaki T.
  • 雑誌名: Ｎａｎｏｓｃａｌｅ 巻: ６ 号: 24 ページ: 14863-14871
  • DOI: 10.1039/c4nr03180f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis-derived lysine gingipain enhances osteoclast differentiation induced by tumor necrosis factor and interleukin-1 but suppresses that by interleukin-17: Importance of proteolytic degradation of osteoprotegerin by lysine gingipain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohito Akiyama, Yoichi Miyamoto, Kentaro Yoshimura, Atsushi Yamada, Masamichi Takami, Tetsuo Suzawa, Marie Hoshino, Takahisa Imamura, Chie Akiyama, Rika Yasuhara, Kenji Mishima, Toshifumi Maruyama, Chikara Kohda, Kazuo Tanaka, Jan Potempa, Hisataka Yasuda, Kazuyoshi Baba, Ryutaro Kamijo.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 289 号: 22 ページ: 1-35
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.520510
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of gene expression profile of neural crest-derived cells isolated from submandibular glands of adult mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Suzawa T, Yamada A, Yamaguchi T, Mishima K, Osumi N, Maki K, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 446 ページ: 481-486
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rho family small G proteins: lessons from tissue-specific gene knockout studies. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamada A. et al.
  • 雑誌名: J Oral Biosci 巻: 56 ページ: 23-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdc42 plays important roles in bone formation during limb development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aizawa R. et al.
  • 雑誌名: J. Tissue Cult. Dent. Res. 巻: 22(2) ページ: 35-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP-2 induced expression of Alx3 that is a positive regulator of osteoblast differentiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada A et al.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5(6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octacalcium phosphate suppresses chondrogenic differentiation of ATDC5 cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibuya I. et al.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 巻: 352(2) ページ: 401-412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Downregulation of carbonic anhydrase IX promotes Col10a1 expression in chondrocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T. et al.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(2)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Essential Roles of Small GTPase Rac1 in Limb Development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D. et al.
  • 雑誌名: J Oral Biosci 巻: 55 ページ: 116-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Downregulation of carbonic anhydrase IX promotes Col10a1 expression in chondrocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T, Miyamoto Y, Yamamoto G, Yamada A, Yoshimura K, Suzawa T, Takami M, Akiyama T, Hoshino M, Iwasa F, Ikumi N, Tachikawa T, Mishima K, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: Vol.8 号: 2 ページ: e56984-e56984
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0056984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nephronectin expression is regulated by SMAD signaling in osteoblast-like MC3T3-E1 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukasaki M, Yamada A, Yoshimura K, Miyazono A, Yamamoto M, Takami M, Miyamoto Y, Morimura N, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 425 号: 2 ページ: 390-392
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.07.106
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP2 differentially regulates the expression of Gremlin1 and Gremlin2, the negative regulators of BMP function, during osteoblast differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Yamada A, Aizawa R, Funato S, Matsumoto T, Suzuki W, Takami M, Miyamoto Y, Suzawa T, Yamamoto M, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: Calcif Tissue Int 巻: 91 号: 1 ページ: 88-96
  • DOI: 10.1007/s00223-012-9614-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of myelin and lymphocyte protein (MAL) in oral carcinogenesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Pal SK, Noguchi S, Yamamoto G, Yamada A, Isobe T, Hayashi S, Tanaka J, Tanaka Y, Kamijo R, Yamane GY, Tachikawa T
  • 雑誌名: Med Mol Morphol 巻: 45 号: 4 ページ: 222-228
  • DOI: 10.1007/s00795-011-0563-2
  • NAID: 10031137147
  • 査読あり
• [学会発表] Oncostatin Mによるネフロネクチン発現制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 黒澤珠希、山田篤、高見正道、鈴木大、守村直子、板部洋之、上條竜太郎
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] Cdc42は口蓋形成過程において必須の遺伝子である。 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山睦子、山田篤、佐藤友紀、上條竜太郎、槇宏太郎
  • 学会等名: 第73回日本矯正歯科学会大会・第５回日韓ジョイントミーティング
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] Cdc42 is essential for cartilage development during endochondral ossification. (2014)
  • 著者名/発表者名: Wataru Suzuki, Atsushi Yamada, Ryo Aizawa, Dai Suzuki, Shu Takeda, Matsuo Yamamoto, Kazuyoshi Baba, Ryutaro Kamijo
  • 学会等名: ANZBMS 24th Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: New Zealand
  • 年月日: 2014-09-07
• [学会発表] Cdc42は軟骨分化とそれに続く軟骨内骨化に必須である (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木航、山田篤、相澤怜、鈴木大、竹田秀、山本松男、馬場一美、上條竜太郎
  • 学会等名: 第32回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-07-24
• [学会発表] Rhoファミリー低分子量Gタンパク質Rac1およびCdc42の骨•軟骨形成における機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田篤
  • 学会等名: 第13回 松本ボーンフォーラム
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2014-05-10
• [学会発表] マウスリバースジェネティクスによる顎口腔発生制御機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田篤
  • 学会等名: 第51回日本口腔組織培養学会設立50周年記念学術大会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Small GTPase Cdc42 is essential for cartilage development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki W. et al
  • 学会等名: 91st General Session & Exhibition of the IADR
  • 発表場所: Seattle, USA
• [学会発表] 骨軟骨形成の必須因子：Rhoファミリー低分子量Gタンパク質Rac1およびCdc42
  • 著者名/発表者名: 山田篤
  • 学会等名: 第13回東京骨関節フォーラム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Rac1およびCdc42の骨・軟骨形成における機能解析．
  • 著者名/発表者名: 山田 篤
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術集会
  • 発表場所: 郡山, 福島
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Cdc42は四肢形成における軟骨分化と肢芽指間部の細胞死に必須である．
  • 著者名/発表者名: 相澤 怜など
  • 学会等名: 第30回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 新宿, 東京
• [図書] The New Frontiers in Research for Oral Cancer, Tokyo, MARUZEN. CO. LTD. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada A
  • 出版者: Screening for regulators of osteoblast differentiation induced by BMP-2.