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本研究は、上皮－間葉相互作用によって形成される歯をモデルとして、陥入上皮の運命決定に関わる制御因子の同定とその機能解明を目的としている。
これまでの研究でMED1遺伝子欠損マウスは歯から毛への細胞運命転換が起こることを発見した。同モデルマウスは、エナメル質形成不全症を呈しており、歯原性上皮細胞の分化機構に影響を及ぼしている可能性が考えられた。エナメル質をSEM像を用いて詳しく観察すると、マトリックスは分泌されているが、エナメル小柱形成および石灰化が阻害されていた。そこで、エナメル質石灰化に関わる因子をスクリーニングを行った。歯原性上皮細胞は内エナメル上皮細胞、中間層細胞、星状網細胞、外エナメル上皮細胞に分類される。同モデルマウスにおいて、中間層細胞のAlpl(アルカリフォスファターゼ)遺伝子の発現が抑制されていることを発見した。さらに、中間層細胞の分化マーカーであるNotch1が抑制されていることがわかった。Notch1は細胞膜に存在するNotchシグナル受容体で、歯原性上皮細胞においては、内エナメル上皮細胞と中間層細胞のシグナルの受け渡しに関与していると考えられる。Notch1はそのリガンドと結合すると細胞内ドメインが切断され、核内に移行し、転写調節に関わる。そこで、MED1とNotch1の結合を免疫沈降法をもちいて確認したところ、両分子の結合が確認された。さらに、Alplプロモーター上に両分子が結合することから、Alplの転写制御を介して中間層細胞の分化制御に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
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