上皮陥入組織における器官決定機構の解明と人為的誘導法の開発

• 研究課題/領域番号: 26253092
• 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: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福本 敏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30264253)
• 研究分担者: 保住 建太郎 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (10453804) ; 江草 宏 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (30379078) ; 齋藤 正寛 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (40215562) ; 齋藤 幹 東北大学, 大学病院, 講師 (40380852) ; 阪井 丘芳 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90379082)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円); 2016年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円); 2015年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円); 2014年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
• キーワード: 上皮陥入 / 器官形成 / 歯の再生 / 発生医学 / 再生 / エナメル質 / 毛 / 歯の発生 / 歯学 / 再生医学 / シグナル伝達 / 細胞・組織 / 生体分子

研究成果の概要

歯や毛は上皮の陥入により形成が開始し、陥入した上皮細胞は、神経堤細胞由来の間葉組織と相互作用を示し、その結果、歯や毛が形成される。しかし、どのように形成される器官が決定するのか、その分子機構は明らかでない。我々は転写因子の１つであるSox21が、歯胚の上皮に発現すること、さらにSox21欠損マウスの切歯に、毛が生じることを発見した。ChipSeq解析からSox21はAnapc10の発現直接制御し、Sox21欠損ではAnapc10発現は減少し、Sox21の過剰発現においてはその発現が上昇することを見出した。すなちSox21によるAnapc10の発現制御が、器官決定に重要であることが示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] 米国国立衛生研究所/ハーバード大学(米国)
• [国際共同研究] 北京大学(中国)
• [国際共同研究] 米国国立衛生研究所(米国)
• [雑誌論文] Nephronectin plays critical roles in Sox2 expression and proliferation in dental epithelial stem cells via EGF-like repeat domains. (2017)
  • 著者名/発表者名: Arai C, Yoshizaki K, Miyazaki K, Saito K, Yamada A, Han X, Funada K, Fukumoto E, Haruyama N, Iwamoto T, Takahashi I, Fukumoto S.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 27 号: 1 ページ: 45181-45181
  • DOI: 10.1038/srep45181
  • NAID: 120006534986
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Practical whole-tooth restoration utilizing autologous bioengineered tooth germ transplantation in a postnatal canine model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Oshima M, Ogawa M, Sonoyama W, Hara ES, Oida Y, Shinkawa S, Nakajima R , Mine A ,Hayano S, Fukumoto S , Kasugai8 S , Yamaguchi A, Tsuji T, Kuboki T
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 44522-44522
  • DOI: 10.1038/srep44522
  • NAID: 120006535050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The SCFβ-TRCP E3 ubiquitin ligase complex targets Lipin1 for ubiquitination and degradation to promote hepatic lipogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimizu K, Fukushima H, Ogura K, Lien EC, Nihira NT, Zhang J, North BJ, Guo A, Nagashima K, Nakagawa T, Hoshikawa S, Watahiki A, Okabe K, Yamada A, Toker A, Asara JM, Fukumoto S, Nakayama KI, Nakayama K, Inuzuka H, Wei W.
  • 雑誌名: Sci Signal. doi: 10.1126/scisignal.aah4117. 巻: 10 号: 460 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1126/scisignal.aah4117
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Epiprofin Regulates Enamel Formation and Tooth Morphogenesis by Controlling Epithelial-Mesenchymal Interactions During Tooth Development. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Jimenez-Rojo L, Koyama E, Pacifici M, de Vega S, Iwamoto M, Fukumoto S, Unda F, Yamada Y.
  • 雑誌名: J Bone Miner Res. 巻: 32 号: 3 ページ: 601-610
  • DOI: 10.1002/jbmr.3024
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nutrient-induced FNIP degradation by SCFβ-TRCP regulates FLCN couplex localization and promotes renal cancer progression (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagashima, K., Fukushima, H., Shimizu, K., Hidaka, M., Hasumi, H., Ikebe, T., Fukumoto, S., Okabe, K., Inuzuka, H.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 号: 6 ページ: 9947-9960
  • DOI: 10.18632/oncotarget.14221
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mutant GDF5 enhances ameloblast differentiation via accelerated BMP2-induced Smad1/5/8 phosphorylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu J, Saito K*, Maruya Y, Nakamura T, Yamada A, Fukumoto E, Ishikawa M, Iwamoto T, Miyazaki K, Yoshizaki K, Ge L, Fukumoto S
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 6 号: 1 ページ: 23670-23670
  • DOI: 10.1038/srep23670
  • NAID: 120006534957
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plakophilin-1, a novel Wnt signaling regulator, is critical for tooth development and ameloblast differentiation (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki K, Yoshizaki K, Arai C, Yamada A, Saito K, Ishikawa M, Xue H, Funada K, Haruyama N, Yamada Y, Fukumoto S, Takahashi I
  • 雑誌名: Plos One 巻: 11 号: 3 ページ: 0152206-0152206
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0152206
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pannexin 3 and connexin 43 modulate skeletal development through their distinct functions and expression patterns. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa M, Williams GL, Ikeuchi T, Sakai K, Fukumoto S, Yamada Y.
  • 雑誌名: J Cell Sci. 巻: 129 号: 5 ページ: 1018-1030
  • DOI: 10.1242/jcs.176883
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Connexin 43 is necessary for salivary gland branching morphogenesis and FGF10-induced ERK1/2 phosphorylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, Futagi M, Fukumoto E, Saito K, Yoshizaki K, Ishikawa M, Arakaki M, Hino R, Sugawara Y, Ishikawa M, Naruse M, Miyazaki K, Nakamura T, Fukumoto S.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 291 号: 2 ページ: 904-912
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.674663
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Interaction between Fibronectin and β1 Integrin is Essential for Tooth Development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Fukumoto, E., Yamada, A., Yuasa, K., Yoshizaki, K., Iwamoto, T., Saito, M., Nakamura, T., and Fukumoto, S.
  • 雑誌名: PLOS one 巻: 10(4) 号: 4 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0121667
  • NAID: 120006872347
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Hedgehog Agonists Promote Osteoblast Differentiation in Mesenchymal Stem Cells (2015)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epiprofin orchestrates epidermal keratinocyte proliferation and differentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Yoshitomi, Y., Patel, V., Fukumoto, S., and Yamada, Y.
  • 雑誌名: Journal of cell science 巻: 127(24) ページ: 5261-5272
  • DOI: 10.1242/jcs.156778
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [産業財産権] 細胞の製造方法及び造血組織の製造方法 (2015)
  • 発明者名: 福本 敏
  • 権利者名: 福本 敏
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-10-29
  • 外国