| 研究概要 |
骨形成タンパク質(BMP)はTGF-βスパーファミリーに属するタンパク質であり、発生過程でさまざまな組織の分化に関与している。また、動物実験では成獣ラット,マウスなどに移植すると、移植部位に、異所性に軟骨、骨組織を誘導する。本研究は、BMPによる軟骨、骨組織の分化誘導のメカニズムを分子レベルで解明することを目的として、さまざまな方向から共同研究を行ったものである。
この研究には、実験に用いるBMPが必要であり、従来の骨組織から抽出、精製したもののほかに、単離したBMP遺伝子からリコンビナントBMPをバキュロウイルスの系で作製した。また、BMPのシグナル伝達の経路を追求するために有効な実験系を求めて、数多くの方法や、動物実験系、培養細胞系がテストされた。
以上の基礎実験をベースとして、本研究期間中に、BMPが作用する最初の分子である。BMPレセプター遺伝子の単離に成功した。培養細胞系を用い、その機能を検討し、現在、レセプターから骨形成のマーカー遺伝子の発現に至るまでのシグナル伝達の経路を解析中である。
動物への移植実験ではBMPにより異所性に骨組織が形成されるとき、クラスタータイプのホメオボックスとMsx1,2のホメオボックス遺伝子が発現することを発見した。その後さまざまな場所に移植して、これらのホメオボックス遺伝子の発現を調べた結果、Msx1,2はどの部位で骨形成に先だって発現が認められたが、クラスタータイプのものは、移植部位によってそのタイプが異ることが示唆された。このことから、Msx1,2は未分化関葉系細胞から骨芽細胞への分化の過程で重要な役割をはたしている分子ではないかと考え、現在Msx1,2と骨形成の関系をさらに追求中である。
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