亜鉛シグナルは運動器の構造と機能をどのように制御するのか？

• 研究課題/領域番号: 26462324
• 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: 整形外科学
• 研究機関: 徳島文理大学 (2015-2016); 昭和大学 (2014)
• 研究代表者: 深田 俊幸 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (70373363)
• 連携研究者: 木村 徹 杏林大学, 医学部, 講師 (30433725)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: シグナル伝達 / 亜鉛 / トランスポーター / 運動器 / 骨軟骨 / 結合組織 / 亜鉛シグナル / 亜鉛トランスポーター / ZIP7 / ZIP13 / ZIP14 / エーラス・ダンロス症候群

研究成果の概要

亜鉛の欠乏は骨軟骨代謝に異常をもたらすが、なぜ亜鉛恒常性の破綻が支障をもたらすのか、その機序は解明されていない。申請者は、亜鉛トランスポーターZIP13の骨軟骨形成での役割と生化学的特徴を示した。さらに、病原性変異型ZIP13がプロテアソーム系で分解されることを報告した。これらの結果は、当該疾患発症の分子基盤を示すものである。
一方、ZIP13の近縁分子であるZIP7も骨軟骨制御に関与することを見出したが、その機序は相互に異なっており、亜鉛シグナルの特異性が示された。今後の解析により、亜鉛シグナルがどのように運動器の形成と機能に関わっているのか、その一端が明らかにされるものと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Physiological roles of zinc transporters: molecular and genetic importance in zinc homeostasis (2017)
  • 著者名/発表者名: Hara T, Takeda T, Takagishi T, Fukue K, Kambe T, Fukada T
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 67 号: 2 ページ: 283-301
  • DOI: 10.1007/s12576-017-0521-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Critical involvement of ZEB2 in collagen fibrillogenesis: the molecular reminiscent of Mowat-Wilson syndrome with Ehlers-Danlos syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Teraishi M, Takaishi M, Nakajima K, Ikeda M, Higashi Y, Shimoda S, Asada Y, Hijikata A, Ohara O, Hirai Y, Mizuno S, Fukada T, Furukawa T, Wakamatsu N, Sano S.
  • 雑誌名: Scientific Report 巻: 7:46565 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/srep46565
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Requirement of zinc transporter SLC39A7/ZIP7 for dermal development to fine-tune endoplasmic reticulum function by regulating protein disulfide isomerase. (2017)
  • 著者名/発表者名: Bin BH, J. Bhin, J. Seo, SY. Kim, E. Lee, K. Park, DH. Choi, T. Takagishi, T. Hara, D. Hwang, H. Koseki, Y. Asada, S. Shimoda, K. Mishima, T. Fukada
  • 雑誌名: Journal of Investigative Dermatology 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of Zinc Transporter ZIP13 in Degenerative Changes in Periodontal Ligament and Alveolar Bone (2016)
  • 著者名/発表者名: Idaira, Y., T. Munemasa, T. Fukada, S. Shimoda, and Y. Asada.
  • 雑誌名: Journal of Hard Tissue Biology 巻: 25 号: 1 ページ: 49-56
  • DOI: 10.2485/jhtb.25.49
  • NAID: 130005119558
  • ISSN: 1341-7649, 1880-828X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperactivation of JAK1 tyrosine kinase induces stepwise, progressive pruritic dermatitis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuda T, Fukada T, Nishida K, Nakayama M, Matsuda M, Miura I, Dainichi T, Fukuda S, Kabashima K, Nakaoka S, Bin BH, Kubo M, Ohno H, Hasegawa T, Ohara O, Koseki H, Wakana S, Yoshida H
  • 雑誌名: J. Clin. Invest 巻: 126(6) 号: 6 ページ: 2064-76
  • DOI: 10.1172/jci82887
  • 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] Zinc transporter SLC39A7/ZIP7 promotes intestinal epithelial self-renewal by resolving ER stress. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, W., Kimura, S., Iwanaga, T., Furusawa, Y., Irie, T., Izumi, H., Watanabe, T., Hijikata, A., Hara, T., Ohara, O., Koseki, H., Sato, T., Robine, S., Mori, H., Hattori, Y., Watarai, H., Mishima, K., Ohno, H., Hase, K., Fukada, T.
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 12 号: 10 ページ: e1006349-e1006349
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006349
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An acrodermatitis enteropathica-associated Zn transporter, ZIP4, regulates human epidermal homeostasis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bin BH, J. Bhin, NH. Kim, SH. Lee, HS. Jung, J. Seo, DK. Kim, D. Hwang, T. Fukada, AY. Lee, TR. Lee, EG. Cho.
  • 雑誌名: Journal of Investigative Dermatology 巻: 137 号: 4 ページ: 874-883
  • DOI: 10.1016/j.jid.2016.11.028
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] SLC39A14 Is Required for the Development of Hepatocellular Iron Overload in Murine Models of Hereditary Hemochromatosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Jenkitkasemwong, S., C-Y Wang, R. Coffey, W. Zhang, A. Chan, T. Biel, J-S. Kim, S. Hojyo, T. Fukada, and M. Knutson
  • 雑誌名: Cell Metabolism 巻: 22 号: 1 ページ: 138-150
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2015.05.002
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparative study of dermal components and plasma TGF-β1 levels in <i>Slc39a13/Zip13</i>-KO mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirose, T., T. Ogura, K. Tanaka, J. Minaguchi, T. Yamauchi, T. Fukada, Y. Koyama, and K. Takehana.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 77 号: 11 ページ: 1385-1389
  • DOI: 10.1292/jvms.15-0015
  • NAID: 130005112093
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparing Gene Expression during Cadmium Uptake and Distribution: Untreated vs Oral Cd-Treated Wild-Type and ZIP14 Knockout Mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Jorge-Nebert, LF., M. Galvez-Peralta, JL. Figueroa, M. Somarathna, S. Hojyo, T. Fukada, and DW. Nebert.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 巻: 204 号: 1 ページ: 26-35
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfu204
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] B-cell receptor signal strength and zinc signaling: unraveling the role of zinc transporter ZIP10 in humoral immunity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hojyo, S., T. Miyai, and Fukada T.
  • 雑誌名: Receptors & Clinical Investigation 巻: 2 ページ: 1-4
  • DOI: 10.14800/rci.387
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spondylocheirodysplastic Ehlers-Danlos syndrome (SCD-EDS) and the mutant zinc transporter ZIP13 (2014)
  • 著者名/発表者名: Bin, BH., S. Hojyo, and Fukada T.
  • 雑誌名: Rare Diseases 巻: 2 号: 1 ページ: e974982-e974982
  • DOI: 10.4161/21675511.2014.974982
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Zinc transporter SLC39A10/ZIP10 controls humoral immunity by modulating B-cell receptor signal strength. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hojyo S., T. Miyai, H. Fujishiro, M. Kawamura, T. Yasuda, A. Hijikata, B-H Bin, T. Irie, J. Tanaka, T. Atsumi, M. Murakami, M. Nakayama, O. Ohara, S. Himeno, H. Yoshida, H. Koseki, T. Ikawa, K. Mishima, and T. Fukada.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 111 号: 32 ページ: 11786-11791
  • DOI: 10.1073/pnas.1323557111
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular pathogenesis of spondylocheirodysplastic Ehlers-Danlos syndrome caused by mutant ZIP13 proteins. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bin et al.
  • 雑誌名: EMBO Molecular Medicine 巻: 6 号: 8 ページ: 1028-1042
  • DOI: 10.15252/emmm.201303809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc transporter SLC39A10/ZIP10 facilitates antiapoptotic signaling during early B-cell development (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyai T, Hojyo S, Ikawa T, Kawamura M, Irie T, Ogura H, Hijikata A, Bin BH, Yasuda T, Kitamura H, Nakayama M, Ohara O, Yoshida H, Koseki H, Mishima K, Fukada T
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 111 号: 32 ページ: 11780-11785
  • DOI: 10.1073/pnas.1323549111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histological Analysis of Dentinogenesis Imperfecta in Slc39a13/Zip13 Knockout Mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Munemasa, T., Y.Idaira, T.Fukada, S.Shimoda, and Y. Asada.
  • 雑誌名: Journal of Hard Tissue Biology 巻: 23 号: 2 ページ: 163-168
  • DOI: 10.2485/jhtb.23.163
  • NAID: 130004480648
  • ISSN: 1341-7649, 1880-828X
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Zinc homeostasis and signaling in health and disease (2017)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第94回日本生理学会 大会シンポジウム
  • 発表場所: 浜松
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナル：個体恒常性の維持に関わる新しい制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第２７回生物試料分析科学会 年次集会
  • 発表場所: 新潟
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シクナリング：生体恒常性と病気への関与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第136回日本薬学会シンポジウム「免疫制御による疾病予防・治療の最前線」
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] "Zinc signaling": An emerging player for epithelial tissue homeostasis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Fukada
  • 学会等名: The 5th Bizan Immunology Symposium: BISUT 5
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2016-03-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] なぜ亜鉛が必要なのか？：“亜鉛シグナル”研究からのアプローチ (2016)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 日本歯科人間ドック学会 第19回学術大会
  • 発表場所: 徳島
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular and Physiological Basis of Zinc Signaling in vivo and in vitro (2016)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会 年会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛の役割:この10年で分かつたこと、次の10年で解明したいこと (2016)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 亜鉛栄養治療研究会 中国・四国支部総会
  • 発表場所: 広島
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナリング (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第6回福岡薬理・生理系研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-12-24
  • 招待講演
• [学会発表] Zinc signaling: Overview (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Fukada
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会・第88回日本生化学会合同大会「Zinc Signal Workshop」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナリング：その生体恒常性と疾患における意義 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第55回日本臨床化学会年次学術集会 ランチョンセミナー
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛はなぜ必要なのか？：健康と病気に関わる亜鉛トランスポーターと亜鉛シグナル (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 衛生薬学・環境トキシコロジー若手研究者の会 フォーラム2015プレシンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] Zinc signaling in physiology and pathogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Fukada
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Metallomics: Metallomics-2015
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2015-09-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナリング 生命機能と病態形成に関わる新しい制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第158回日本獣医学会・微生物学分科会（免疫）シンポジウム
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2015-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] Zinc signaling: An emerging regulatory system in health and disease (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Fukada
  • 学会等名: 第25回 金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2015-05-31
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞内亜鉛シグナル (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第29回日本医学会総会サテライトシンポジウム「亜鉛と医学」
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-04-10
  • 招待講演
• [学会発表] 新たな技術・概念が切り拓くメタロミクス研究―金属の関わる生命現象のパラダイムシフトを目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナルの生命科学：細胞機能と病態形成を司る新しい制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会／第92回日本生理学会大会合同大会 シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] 「亜鉛の基礎知識」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 日本抗加齢医学会講習会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-01-11
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナルから理解する細胞機能と病態形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛による情報伝達：健康と病気への関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会 シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Zinc transporters; from structure to function (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Fukada
  • 学会等名: International Society for Zinc Biology 2014 Symposium
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2014-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] Zinc signaling in health and diseases (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Fukada
  • 学会等名: International Society for Zinc Biology 2014 Symposium
  • 発表場所: Asilomar, CA USA
  • 年月日: 2014-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナル：B細胞の恒常性を司る新しい制御機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸、宮井智浩、北條慎太郎、美島健二
  • 学会等名: 心血管膜輸送研究会2014
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] 亜鉛シグナル：生体恒常性を統御する新しい情報伝達機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深田俊幸
  • 学会等名: 第87回日本内分泌学会学術総会 教育講演
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-04-26
  • 招待講演
• [図書] Molecular, Genetic, and Nutritional Aspects of Major and Trace Minerals (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukada, T
  • 総ページ数: 558
  • 出版者: ELSEVIER London
• [図書] Genetic study of zinc transporters and zinc signaling (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukada, T
  • 出版者: ELSEVIER
• [図書] Zinc Signals in Cellular Functions and Disorders (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukada, T, Hojyo, S., and Bin, B.H.
  • 総ページ数: 343
  • 出版者: Springer
• [備考] 徳島文理大学薬学部 病態分子薬理学研究室ホームページ
  • URL: http://p.bunri-u.ac.jp/lab22/