小胞体を起点とする骨軟骨代謝の制御と破綻

• 研究課題/領域番号: 24689058
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 齋藤 敦 広島大学, その他の研究科, 助教 (30580394)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2015年度)
• 配分額: 25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円); 2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
• キーワード: BBF2H7 / 小胞体ストレス応答 / 軟骨細胞 / Sox9 / ヘッジホッグシグナル / 細胞増殖 / OASIS / 骨芽細胞 / 小胞体ストレス

研究実績の概要

我々が同定した小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7の解析を行った。この分子は小胞体ストレスに応答して膜内切断を受け、DNA結合領域であるbZIPドメインを含むN末端側が核内へ移行して転写因子として機能する。BBF2H7欠損マウスは軟骨基質タンパク質の分泌異常を伴う重度の軟骨形成不全を示す。BBF2H7欠損軟骨細胞に転写因子として機能するN末端断片を発現させると軟骨基質タンパク質の分泌異常は改善した。転写因子BBF2H7の軟骨細胞における標的遺伝子のひとつは小胞体-ゴルジ間のタンパク質輸送に必須の因子であるSec23aであり、BBF2H7欠損軟骨細胞ではSec23aの減少によって軟骨基質タンパク質の分泌異常が引き起こされることを見出している。
さらに軟骨細胞におけるBBF2H7の転写制御機構を明らかにするために解析を行った。BBF2H7プロモーター領域内の配列を調べると、Sox9が結合し得るSox-binding siteが存在していた。Sox9は軟骨細胞の分化、成熟を制御するマスター転写因子であり主要な軟骨基質タンパク質である2型コラーゲンの転写を誘導する。初代培養軟骨細胞においてSox9を過剰発現させるとBBF2H7の転写は促進され、ただちにタンパク質へと翻訳された。一連のプロモーターアッセイによって、Sox9がBBF2H7のプロモーター領域に存在するSox-binding siteに直接的に結合してBBF2H7の転写誘導を行っていることが明らかになった。さらにSox9によって引き起こされた2型コラーゲンをはじめとする軟骨基質タンパク質の大量合成が小胞体の負荷を増大させ、生理的な小胞体ストレスを誘発することが分かった。BBF2H7はこの生理的小胞体ストレスに応答して活性化し、大量に合成された軟骨基質タンパク質をスムーズに細胞外へ分泌していることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Promotion of cancer cell proliferation by cleaved and secreted luminal domains of ER stress transducer BBF2H7. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto H, Matsuhisa K, Saito A, Kanemoto S, Asada R, Hino K, Takai T, Cui M, Cui X, Kaneko M, Arihiro K, Sugiyama K, Kurisu K, Matsubara A, Imaizumi K.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Master Regulator for Chondrogenesis, Sox9, Regulates Transcriptional Activation of the ER Stress Transducer BBF2H7/CREB3L2 in Chondrocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hino K, Saito A, Kido M, Kanemoto S, Asada R, Takai T, Cui M, Cui X, Imaizumi K.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 289 号: 20 ページ: 13810-13820
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.543322
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chondrocyte Proliferation Regulated by Secreted Luminal Domain of ER Stress Transducer BBF2H7/CREB3L2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito A, Kanemoto S, Zhang Y, Asada R, Hino K, Imaizumi K.
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 53 号: 1 ページ: 127-139
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2013.11.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Physiological functions of endoplasmic reticulum stress transducer OASIS in central nervous system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito, A.
  • 雑誌名: Anatomical Science International 巻: 89 号: 1 ページ: 11-20
  • DOI: 10.1007/s12565-013-0214-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased Susceptibility to Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis in the Endoplasmic Reticulum Stress Transducer OASIS Deficient Mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hino K, Saito A, Asada R, Kanemoto S, Imaizumi K.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 2 ページ: e88048-e88048
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0088048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transcriptional Regulation of VEGFA by the Endoplasmic Reticulum Stress Transducer OASIS in ARPE-19 Cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyagi H, Kanemoto S, Saito A, Asada R, Iwamoto H, Izumi S, Kido M, Gomi F, Nishida K, Kiuchi Y, Imaizumi K.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 号: 1 ページ: 55155-55155
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0055155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of OASIS family, ER stress transducers, is dependent on its stabilization (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo S, Hino SI, Saito A, Kanemoto S, Kawasaki N, Asada R, Izumi S, Iwamoto H, Oki M, Miyagi H, Kaneko M, Nomura Y, Urano F and Imaizumi K
  • 雑誌名: Cell Death Differ 巻: 19 号: 12 ページ: 1939-1949
  • DOI: 10.1038/cdd.2012.77
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Endoplasmic Reticulum Stress Transducer BBF2H7 Suppresses Apoptosis by Activating the ATF5-MCL1 Pathway in Growth Plate Cartilage. (2012)
  • 著者名/発表者名: Izumi S, Saito A, Kanemoto S, Kawasaki N, Asada R, Iwamoto H, Oki M, Miyagi H, Ochi M, Imaizumi K.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 43 ページ: 36190-36200
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.373746
  • 査読あり
• [学会発表] 齋藤敦, 今泉和則 (2014)
  • 著者名/発表者名: Chondrocyte proliferation regulated by luminal domain of ER stress transducer BBF2H7
  • 学会等名: 第8回Bone Research Seminar
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Unfolded protein response activated by OASIS family transcription factors is involved in astrocyte differentiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Saito, Tsukasa Sanosaka, Kinichi Nakashima, Kazunori Imaizumi.
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会総会全国学術集会
  • 発表場所: 香川
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 小胞体ストレスセンサーOASISによるアストロサイト分化制御の機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 敦、佐野坂 司、中島 欽一、今泉 和則
  • 学会等名: 第45回広島神経医科学研究会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2013-01-16
• [学会発表] Sox9による小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7の発現制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 立本淑子、齋藤敦、木戸美織、日野健太、今泉和則
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 小胞体から発信される細胞間コミュニケーションシグナル (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤敦、今泉和則
  • 学会等名: 第8回小胞体ストレス研究会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] 小胞体ストレス応答と骨軟骨形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤敦、今泉和則
  • 学会等名: 第14回運動器科学研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 小胞体ストレスセンサーOASISファミリーを介した細胞分化制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤敦、今泉和則
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 岩本秀雄、齋藤敦、今泉和則 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小胞体ストレスセンサーBBF2H7の分泌切片による癌細胞増殖促進作用
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Luman, an ER stress transducer, is involved in osteoclastogenesis through the regulation of DC-STAMP expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanemoto S, Saito A, Kobayashi Y, Yamashita T, Miyamoto T, Takahashi N, Imaizumi K
  • 学会等名: ANZBMS 23rd Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: メルボルン、オーストラリア
• [学会発表] 小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7の小胞体内腔ドメインの新機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤敦
  • 学会等名: 第14回ORIGIN神経科学研究会夏のワークショップ2013
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] 小胞体ストレスセンサーBBF2H7の小胞体内腔ドメインによる癌細胞の増殖促進 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩本秀雄、齋藤敦、今泉和則
  • 学会等名: 第54回日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] Chondrocyte proliferation controlled by secreted partial fragments of endoplasmic reticulum stress transducer BBF2H7 (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito A, Asada R, Iwamoto H, Izumi S, Kanemoto S, Imaizumi K
  • 学会等名: IBMS-JSBMR 2013
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] The endoplasmic reticulum stress sensor BBF2H7 suppresses apoptosis by activating the ATF-5-MCL1 pathway in chondrocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Izumi S, Saito A, Ochi M, Imaizumi K
  • 学会等名: IBMS-JSBMR 2013
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Secreted Partial Fragments of ER Stress Transducer BBF2H7 Promote Proliferation of Neighboring Cells via Activation of Hedgehog Signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito A, Asada R, Iwamoto H, Izumi S, Kanemoto S, Zhang Y, Kamon M, Imaizumi K
  • 学会等名: ASBMB Special Symposia Series 2013, The malutitasking endoplasmic reticulum in health and disease
  • 発表場所: バージニア、アメリカ合衆国
• [学会発表] 小胞体ストレスセンサーBBF2H7の小胞体内腔ドメインは細胞外に分泌され、周辺細胞の細胞増殖を促進する (2012)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 敦、浅田 梨絵、岩本 秀雄、泉 聡太朗、金本 聡自、今泉 和則
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 軟骨細胞におけるSox9を介した小胞体ストレスセンサーBBF2H7の発現制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木戸 美織、齋藤 敦、金本 聡自、浅田 梨絵、今泉 和則
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 小胞体ストレスセンサーBBF2H7の小胞体内腔ドメインの新機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 敦、浅田 梨絵、岩本 秀雄、泉 聡太朗、金本 聡自、今泉 和則
  • 学会等名: 第7回小胞体ストレス研究会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2012-11-09
• [学会発表] Unfolded protein response activated by OASIS family transcription factors is involved in astrocyte differentiation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Saito, Tsukasa Sanosaka, Kinichi Nakashima, Kazunori Imaizumi.
  • 学会等名: 第55回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-09-30
• [学会発表] 小胞体ストレスセンサーOASISファミリーを介した骨軟骨形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 敦、今泉 和則
  • 学会等名: 第30回日本骨代謝学会全国学術集会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2012-07-20
• [学会発表] 小胞体ストレス応答シグナルによる軟骨細胞のアポトーシス制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 泉 聡太朗、齋藤 敦、越智 光夫、今泉 和則
  • 学会等名: 第30回日本骨代謝学会全国学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-07-20
• [学会発表] Unfolded protein response is involved in astrocyte differentiation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Saito, Tsukasa Sanosaka, Kinichi Nakashima, Kazunori Imaizumi.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor 2012 meetings, Molecular Chaperones & Stress Response
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory (NY, USA.)
  • 年月日: 2012-05-03
• [図書] CLINICAL CALCIUM, Vol.23 (11) (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤敦、今泉和則
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 株式会社 医薬ジャーナル社
• [備考] 広島大学大学院医歯薬保健学研究科分子細胞情報学
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/imaizumi/gyoseki.html
• [備考] 広島大学大学院医歯薬保健学研究科分子細胞情報学
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/imaizumi/index.html
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/imaizumi/
• [産業財産権] BBF2H7(BBF2 human homologue on chromosome7)部分アミノ酸配列を有するペプチドまたはそれに結合する抗体を含む細胞増殖調節用組成物 (2013)
  • 発明者名: 今泉和則、齋藤敦
  • 権利者名: 今泉和則、齋藤敦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-08-28
  • 外国