硬組織幹細胞制御へのCCN遺伝子群適用と再生医療

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390552
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 勝部 憲一 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (20233760)
• 研究分担者: 坂本 啓 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00302886) ; 中西 徹 就実大学, 薬学部, 教授 (30243463) ; 梅澤 明弘 国立成育医療センター研究所, 生殖医療研究部, 部長 (70213486) ; 工藤 明 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (70178002)
• キーワード: 硬組織 / Notch / 幹細胞 / CCN

研究概要

今年度我々はNotchシグナル自身の分子的な解析とNotchシグナルがKusaの硬組織形成以外の能力にぼす効果の2点について解析した。
Notchシグナルの分子解析についてはNotch蛋白がリガンド刺激によりどのようにして細胞内ドメイン切り離しをおこなうかに焦点を当てた。その結果リガンドが結合すると自動的に細胞内ドメインが切り離され、シグナルを下流に送ることが解明された。この切り離しはNotch蛋白の細胞外ドメインの構造の物理的な変化と密接に関連するらしく、たとえば類似したEGFドメインへ置き換えるとこの能力は消失してしまう。逆に何の関連もないEGFRのEGF結合ドメインで細胞外ドメインを置き換えるとNotchの細胞内ドメイン活性化を促すことができる。分子的に細胞内ドメインと細胞外ドメインの連関はごく限られたもので、分子進化的に両者の保存が長期にわたったのには未解明の理由があるのかもしれない。
昨年度NotchシグナルはKusaの硬組織形成能には著明な抑制効果があることを解明したが、今度はKusaが持つ神経細胞への分化能への影響を調べた。その結果硬組織形成能とは逆に、NotchシグナルはKusaの神経細胞への分化を促すことが判明した。この理由はまだよくわかってないが、すでにDezawaらが昨年別のマウスやヒトの骨髄間質幹細胞で証明した結果と同様な結論になった。これは今まで神経幹細胞の神経細胞分化で観察された結果とはまったく逆になり、骨髄間質幹細胞の分化制御メカニズムは他の種類の幹細胞とまったく異なる可能性を暗示している。我々はNotchと結合する因子解明からその形質を明らかにするよう研究を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular and cell biological properties of mouse osteogenic mesenchymal progenitor cells, Kusa. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawashima N*, Shindo K, Sakamoto K, Kondo H, Umezawa A, Kasugai S, Perbal B, Suda H, Takagi M, Katsube K.
  • 雑誌名: J.Bone Min.Met In press
• [雑誌論文] Notch in vertebrate-Molecular aspects of its signal (2005)
  • 著者名/発表者名: Katsube K*, Sakamoto K
  • 雑誌名: Int.J.Dev.Biol. In press
• [雑誌論文] Distinct role of EGF repeats for the Notch signaling system. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto K*, Wang SC, Katsube K, Yamaguchi A
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. 302 ページ: 281-291
• [雑誌論文] Transient receptor potential vanilloid subfamily 1 expressed in pancreatic islet beta cells modulates insulin secretion in rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Akiba Y*, Kato S, Katsube K, Nakamura M, Takeuchi K, Ishii H, Hibi T
  • 雑誌名: Biochem.Biophy.Res.Comm 321 ページ: 219-225