エナメル質形成過程における蛋白分解酵素の局在と機能に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09771502
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 村上 千景 広島大学, 歯学部, 助手 (60253085)
• キーワード: エナメリシン / EMSP1 / 蛋白分解酵素 / 免疫化学 / 免疫組織化学 / エナメル蛋白 / エナメル質形成

研究概要

ブタ幼若エナメル質に含まれる数種の蛋白分解酵素のうち、エナメリシンとエナメルマトリックスセリンプロテアーゼl(EMSP1)について、その一部のアミノ酸配列を含む合成ペプチド、またはリコンビナント蛋白を抗原とする抗体を使用し、ブタ歯胚及びラット切歯の幼若エナメル質にて主として免疫化学的・免疫組織化学的な検索を試み、以下の結果を得た。
1. 免疫化学とザイモグラフィーでは、エナメリシンはブタ及びラットの幼若エナメル質内で約46、44kDaの活性化した蛋白として認められ、それ自身も低分子化することで不活性化されることが明らかとなった。免疫組織化学では、ブタ幼若エナメル質では、エナメリシンの免疫活性は分化期中期から成熟期のごく初期の幼若エナメル質表層に認められ、染色性は深層に行くほど弱くなった。特に移行期幼若エナメル質表層が強く染色れた。一方、ラット幼若エナメル質では分化期から成熟期に至るまでの全層に認められた。また、ブタ及びラットの基質形成期エナメル芽細胞のゴルジ装置に免疫活性が検出された。以上の結果から、エナメリシンはブタ歯胚及びラット切歯のエナメル芽細胞内で合成され、幼若エナメル質に分泌された後、約46、44kDaの活性化された蛋白として機能し、それ自身も分解されて幼若エナメル質より脱却される可能性か示唆された。さらに、エナメリシンはカルシウム存在下でカゼインの分解を行い、カゼイナーゼの性質をもつこと、またリコンビナント蛋白を用いた実験からアメロゲニンの分解に関与することが明らかとなった。
2. 免疫組織化学では、ブタ歯胚で、EMSP1の免疫活性は移行期から成熟期の幼若エナメル質表層に認められ、特に移行期後期の幼若エナメル質最表層に強く検出された。以上の結果から、EMSP1は移行期から成熟期の幼若エナメル質表層、特に移行期後期の幼若エナメル質最表層で機能している可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] T.Uchida: "Synthesis, secretion, degradation and fate of ameloblastin during the matrix formation stage of the rat incisor as shown by the immunocytochemistory and immunochemistry using region-specific antibodies" Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 45(10). 1329-1340 (1997)
• [文献書誌] T.Uchida: "Synthesis, secretion, degradation and fate in forming enamel of sheath protein" Europian Journal of Oral Science. 106(Suppl 1). 308-314 (1998)
• [文献書誌] N.Doi: "Immunocytochemical and immunochemical study of enamelin, using antibodies against porcine 89 kDa enamelin and its N-terminal synthetic peptide, in porcine tooth germs" Cell & Tissue Research. 293(2). 313-325 (1998)
• [文献書誌] M.Fukae: "Enamelysin (matrix metalloproteinase-20) : localization in the developing tooth and effects of pH and calcium on amelogenin hydrolysis" Journal of Dental Research. 77(8). 1580-1588 (1998)
• [文献書誌] K.Wakida: "Muturation ameloblasts of the porcine tooth germ do not express amelogenin" Histochemistry & Cell Biology. in press. (1999)