骨の細胞活性をコントロールする合成細胞接着ペプチドのデザイン

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08672114
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤沢 隆一 北海道大学, 医学部, 助手 (40190029)
• キーワード: 骨代謝 / 細胞接着 / 骨シアロ・タンパク質 / ハイドロキシアパタイト

研究概要

骨の基質タンパク質の1つである骨シアロ・タンパク質(BSP)の、細胞接着促進効果について、本年度は破骨細胞を用いて検討した。破骨細胞としては、ラット骨髄細胞より活性型ビタミンDで分化させたものを用いた。BSPでコートしたハイドロキシアパタイト結晶には、破骨細胞がよく接着した。この接着活性は過剰のRGDペプチド、または抗BSP抗体によって阻害された。これに対して、コートしない結晶またはアルブミンでコートした結晶に対しては、破骨細胞の接着は見られなかった。BSPは破骨細胞表面のインテグリンを介して、この細胞を接着させると考えられる。
前年度に合成したBSPモデルペプチド(E_7PRGDT)も、BSPと同様に破骨細胞の結晶への接着を促進した。このペプチドは、BSPのアパタイト結合配列(E_7)と細胞接着配列(RGD)しか含まないので、上記の接着活性にためにはこの2つの配列だけで十分であることがわかる。このペプチドによる接着も過剰のRGDペプチドによって阻害された。おそらくこのペプチドは、アパタイト結合配列部分で結晶に吸着し、RGD配列部分が環境に露出して、インテグリンと相互作用するのであろう。次にラット頭蓋骨の器官培養系にBSPモデルペプチドを添加して、その効果を組織学的に検討したが、骨芽細胞および破骨細胞数に関してコントロールとの間に差が見られなかった。

研究成果

• [文献書誌] Fujisawa,R., Nodasaka,Y., Kuboki,Y.: "Acidic amino acid-rich sequences as binding sites of osteonectin to hydroxyapatite crystals." Biochim.Biophys.Acta. 1292・1. 53-60 (1996)
• [文献書誌] Takagi,T Fujisawa,R., Akao,M., Kikuchi,M., et al.: "Effects of bovine amelogenin and enamelin on in vitro mineralization in gel." J.Hard Tissue Biol.5・1. 15-22 (1996)
• [文献書誌] Wada,Y, Fujisawa,R., Nodasaka,Y., Kuboki,Y.: "Electrophoretic gels of dentin matrix proteins as diffusion media for in vitro mineralization." J.Dent.Res.75・8. 1381-1387 (1996)
• [文献書誌] Fujisawa,R., Mizuno,M., Kuboki,Y.: "Construction of artificial hydroxyapatite-binding proteins." Connect.Tissur Res.35・1. 173 (1996)
• [文献書誌] Fujisawa,R., Mizuno,M., Nodasaka,Y., Kuboki,Y.: "Attachment of osteoblastic cells to hydroxyapatite crystals by a synthetic peptide (Glu_7-Pro-Arg-Gly-Asp-Thr) containing two functional sequences of bone sialoprotein." Matrix Biol.16・1. 21-28 (1997)
• [文献書誌] Liu,A.J., Fujisawa,R., Koboki,Y.: "Mechanism of incorporation of histone into bone matrix." J.Hard Tissue Biol.6・3. 82-88 (1997)
• [文献書誌] Fujisawa,R., Kuboki,Y: "Conformation of dentin phosphophory adsorbed on hydroxyapatite crystals." Eur.J.Oral Sci.(in press). (1998)