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Runx2遺伝子の軟骨細胞特異的エンハンサーの同定とその制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26253084
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 形態系基礎歯科学
研究機関長崎大学

研究代表者

小守 壽文  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00252677)

研究分担者 宮崎 敏博  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10174161)
森石 武史  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (20380983)
川根 徹也  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 技術職員 (00265208)
増山 律子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (60297596)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2014年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
キーワード転写因子 / 骨芽細胞 / 軟骨細胞 / Runx2 / エンハンサー / Galnt3 / Cbfb
研究実績の概要

Runx2は、骨芽細胞分化および軟骨細胞後期分化に必須な転写因子である。したがって、Runx2は、骨芽細胞分化を誘導することにより骨形成を促進させることができるが、その反面、関節軟骨等の永久軟骨を破壊し、変形性関節症の原因ともなる。Runx2を骨粗鬆症や変形性関節症の治療に応用するためには、骨ではRunx2を誘導し、軟骨ではRunx2を抑制する必要がある。これを実現するために、Runx2遺伝子の発現機構を解明することにした。まず、Runx2遺伝子領域の200kbを含むDNAを用いて、GFPトランスジェニックマウスを作製、Runx2の生理的発現を再現できた。次にこの200kbを順次欠失させて行き、骨芽細胞あるいは軟骨細胞でRunx2の発現が消失する領域を特定した。この領域から、骨芽細胞特異的発現に必要なDNA(エンハンサー)を特定した。さらにこのエンハンサーを活性化させる分子群を同定、エンハンサーの活性化機構を明らかにした。
Runx2の軟骨細胞での機能を明らかにするため、軟骨細胞でRunx2によって誘導される分子群を同定した。その中の一つGalnt3は、タンパク質にムチン型の糖鎖を付加する酵素である。Galnt3のノックアウトマウスおよび軟骨細胞特異的トランスジェニックマウスを作製し、Galnt3は、軟骨細胞後期分化を促進させること、軟骨の代表的な基質蛋白質アグリカンの蓄積には負に働くことを明らかにした。
Runx2とヘテロダイマーを形成する共役因子Cbfbの骨格形成における機能を明らかにするため、骨芽細胞・軟骨細胞の前駆細胞でCbfbを欠失させたコンディショナルノックアウトマウスを作製した。Cbfbは、Runx2のみならず、Runxファミリー遺伝子(Runx1, 2, 3)の蛋白の安定性を高めることによって、骨格形成に重要な役割を果たす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。

報告書

(1件)
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cbfb regulates bone development by stabilizing Runx family proteins.2015

    • 著者名/発表者名
      Qin X, Jiang Q, Matsuo Y, Kawane T, Komori H, Moriishi T, Taniuchi I, Ito K, Kawai Y, Rokutanda S, Izumi S, Komori T.
    • 雑誌名

      Journal of bone and mineral research

      巻: 30 号: 4 ページ: 706-714

    • DOI

      10.1002/jbmr.2379

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Hedgehog Agonists Promote Osteoblast Differentiation in Mesenchymal Stem Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura, Masahiro Naruse, Yuta Chiba, Toshihisa Komori, Keiichi Sasaki, Masahiro Iwamoto, Satoshi Fukumoto
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology

      巻: 230(4) 号: 4 ページ: 922-929

    • DOI

      10.1002/jcp.24823

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dlx5 and Mef2 Regulate a Novel Runx2 Enhancer for Osteoblast-Specific Expression.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawane T, Komori H, Liu W, Moriishi T, Miyazaki T, Mori M, Matsuo Y, Takada Y, Izumi S, Jiang Q, Nishimura R, Kawai Y, Komori T.
    • 雑誌名

      Journal of bone and mineral research

      巻: - 号: 9 ページ: 1960-1969

    • DOI

      10.1002/jbmr.2240

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cbfb は軟骨細胞分化・増殖および骨芽細胞分化に必要である2014

    • 著者名/発表者名
      秦 昕、松尾 友紀、姜 晴、森石 武史、六反田 賢、宮崎 敏博、小守 壽文
    • 学会等名
      第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      福岡市 福岡国際会議場
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 骨細胞と骨代謝制御2014

    • 著者名/発表者名
      小守 壽文
    • 学会等名
      第32回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪市 大阪国際会議場
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bcl-2 ノックアウトマウスではAktの不活性化によりFoxOが活性化し、骨芽細胞分化が促進する2014

    • 著者名/発表者名
      森石 武史、小守 寿人、小守 壽文
    • 学会等名
      第32回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪市 大阪国際会議場
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Runx2遺伝子の骨芽細胞特異的発現制御機構2014

    • 著者名/発表者名
      小守 寿人、川根 徹也、森石 武史、高田 美生、小守 壽文
    • 学会等名
      第32回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪市 大阪国際会議場
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Overexpression of Sp7 in osteoblasts inhibits osteoblast maturation but enhances angiogenesis in bone2014

    • 著者名/発表者名
      Komori H, Miyazaki T, Yoshida C, Komori T
    • 学会等名
      ECTS 2014 (European Calcified Tissue Society)
    • 発表場所
      Prague Congress Centre,Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] セレンディピティ、Runx2との出会い2014

    • 著者名/発表者名
      小守 壽文
    • 学会等名
      第68回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • 発表場所
      東京都新宿区 京王プラザホテル
    • 年月日
      2014-05-07 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 長崎大学細胞生物学分野ホームページ

    • URL

      http://www.de.nagasaki-u.ac.jp/dokuji/kaibou-2/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2016-06-01  

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