Rhoファミリータンパク質を介した生理的骨吸収制御機構の解明

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694283
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 森山 啓司 徳島大学, 歯学部, 教授 (20262206)
• 研究分担者: 横関 雅彦 徳島大学, 歯学部・附属病院, 講師 (10314866) ; 日浦 賢治 徳島大学, 歯学部, 助教授 (20228696) ; 米田 俊之 大阪大学, 歯学部, 教授 (80142313) ; 三木 善樹 徳島大学, 歯学部, 助手 (50294707)
• キーワード: osteoclast / osteocyte / Rho-GIII / sRANKL / M-CSF / cathepsin K / orthodontic tooth movement

研究概要

顎顔面頭蓋の発育機構を解明する上で、破骨細胞系による骨吸収、骨芽細胞系による骨形成が極めて重要は役割を果たしていることが広く知られている。また、矯正臨床での歯牙の移動もこのメカニズムがバランスよく働くことによって円滑に行われている。しかし、この骨リモデリング調節を行う上での各細胞内の分子機構については未だ不明な点が多く残されている。
最近我々は、16日齢鶏胚頭頂骨の骨細胞より抽出した分子量18.5kdの蛋白質(以後18.5kd)が骨吸収抑制効果を示すことを報告した。また、18.5kdのN末のアミノ酸配列は、低分子量G蛋白質の一つであるRhoを不活性型に維持する働きをもつRho-GDIの一部と68%の相同性をもっていた。そこで、recombinant Rho蛋白質を作成しヒト破骨細胞形成系において検討したところ、破骨細胞形成に対しては有意差は認められなかったが、骨吸収活性を有意に抑制した。さらに、マイクロインジェクション法を用いた実験により、このメカニズムは破骨細胞がrecombinant Rho蛋白質を細胞内に取り込むことによることが示唆された。現在、破骨細胞の極性発現におけるRhoの役割について解析を試みている。さらに、破骨細胞の遊走を高める因子としてケモカインに着目し、歯の移動におけるケモカインの役割について研究を行ってきた。なかでもMIP-1αは、歯の移動により圧迫力を受ける歯根膜および歯槽骨内に特異的に局在し、歯の移動が生じている期間に一致していた。さらに、我々が確立した血液系細胞以外の細胞を含まないヒト破骨細胞形成系において、MIP-1αがRANKL-RANKの発現促進を介して破骨細胞の形成促進作用を示すことを報告した。現在、矯正力に応答しMIP-1αを産生している細胞の同定を試みている。

研究成果

• [文献書誌] M.Okamoto,K.Hiura. et al.: "Mechanism for bone invasion of oral cancer cells mediated by interleukin-6 in vitro and in vivo."Cancer. 89・9. 1966-1975 (2000)
• [文献書誌] T.Ohba,Y.Ohba,K.Moriyama.: "Synthesis of mRNA for cathepsins L and K during development of the rat mandibular condylar cartilage."Cell Tissue Res.. 302・3. 343-352 (2000)
• [文献書誌] N.Ishimaru,T.Yoneda, et al.: "Severe destructive autoimmune lesions with aging in murine Sjogren's syndrome through Fasmediated apoptosis."Am J Pathol. 156・5. 1557-1564 (2000)
• [文献書誌] A.Yasue,H,Tao,T.Nohno,K.Moriyama,S.Noji,H,Ohuchi.: "Cloning and expression of the chick p63 gene."Mech Dev. 100・1. 105-108 (2001)
• [文献書誌] C.Tateishi,K.Moriyama,T.Takano-Yamamoto.: "Dento-craniofacial morphology of 12 Japanese unilateral cleft lip and palate subjects with a severe class III malocclusion-A cephalometric analysis at the pre-treatment stage of surgical orthodontic treatment."Cleft Palate Craniofacial Journal. (in press).
• [文献書誌] M.Yokozeki,K.Ohyama et al.: "A case of Japanese cleidocranial dysplasia with a CBFA 1 frameshift mutation."J Craniofac Genet Dev Biol. (in press).