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2015 年度 実施状況報告書

転写共役因子Smad4による運動器制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K20014
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

塚本 翔  埼玉医科大学, 医学部, 助手 (20707658)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード骨・軟骨代謝学 / 骨系統疾患 / シグナル伝達
研究実績の概要

骨形成を強力に促進するBMP、骨格筋線維の肥大化を抑制するMyostatinや、軟骨形成に重要なTGF-βは、TGF-βファミリーに分類される成長因子群である。TGF-βファミリーの因子は、多彩な生物活性を示す一方で、その活性には転写共役因子であるSmad4を共通に必要とする。本研究では、Cre-LoxPシステムを用いて、薬剤誘導性にin vivoでSmad4を任意の時期に欠失できるマウスを樹立し骨・軟骨組織や筋組織等の運動器の表現型を組織学的・分子生物学的に解析することを目的とする。平成27年度は、タモキシフェン誘導性Smad4欠失マウスを樹立することに成功し、予備的な解析結果を得ることができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Floxed Smad4マウスとタモキシフェン-Creマウスを交配し、タモキシフェン誘導性Smad4欠失マウスを樹立することに成功した。さらに、タモキシフェン誘導性に蛍光タンパク質GFPを発現するレポーターマウスを用いて、骨・軟骨組織での遺伝子組み換え効率に対するタモキシフェン投与量の最適化を行った。予備的な実験結果から、出生後のマウスにおいて、Smad4を欠失すると特に軟骨組織に変化が認められることが示唆された。現在、骨形態計測及びマイクロCTを使った三次元解析によって詳細な表現型を解析中である。さらに、タモキシフェン誘導性Smad4欠失マウスの肋軟骨から軟骨細胞を分取しin vitroでSmad4を欠失することのできる軟骨細胞の樹立に成功した。

今後の研究の推進方策

平成27年度の実験から、TGF-βファミリーの細胞内シグナルを伝達するSmad4が出生後のマウスの運動器においても重要な役割を果たすことが明らかとなった。平成28年度は、in vivoにおける骨・軟骨組織の詳細な表現型解析を引き続き行い、並行してSmad4の下流で運動器を制御している分子を検討するために、マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析を行う予定である。さらに、網羅的解析から運動器の制御に重要と予想される遺伝子について、培養細胞で過剰発現及びノックダウンを行い作用メカニズムを検討する。以上の一連の実験により、TGF-βファミリーによるSmad4を介した運動器制御の生理的役割を解明する。

次年度使用額が生じた理由

細胞培養で使用するディスポーザブル器具の使用量が予定より少なかったため。

次年度使用額の使用計画

平成28年度の一般消耗品の購入に充てる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件)

  • [学会発表] TGF-β signaling suppresses chondrocyte differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Tsukamoto, Satoshi Ohte, Noriko Sekine, Mai Kuratani, Aiko Machiya, Takenobu Katagiri
    • 学会等名
      2016 Bones & Teeth Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Hotel Galvez (テキサス アメリカ)
    • 年月日
      2016-02-15 – 2016-02-17
    • 国際学会
  • [学会発表] TGF-β signaling suppresses chondrocyte differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Tsukamoto, Satoshi Ohte, Noriko Sekine, Mai Kuratani, Aiko Machiya, Takenobu Katagiri
    • 学会等名
      2016 Bones & Teeth Gordon Research Seminar
    • 発表場所
      Hotel Galvez (テキサス アメリカ)
    • 年月日
      2016-02-13 – 2016-02-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment and characterization of C2C12 cells expressing human ALK2 under control of Tet-On system.2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ohte, Katsumi Yoneyama, Sho Tsukamoto, Mai Kuratani, Aiko Machiya, Takenobu Katagiri
    • 学会等名
      2015 Australian New Zealand Bone & Mineral Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Hotel Grand Chancellor (タスマニア オーストラニア)
    • 年月日
      2015-11-01 – 2015-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] A role of FKBP12 in activation of mutant ALK2 responsible for fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP)2015

    • 著者名/発表者名
      Aiko Machiya, Mai Fujimoto, Satoshi Ohte, Sho Tsukamoto, Mai Kuratani, Naoto Suda, Takenobu Katagiri
    • 学会等名
      2015 Australian New Zealand Bone & Mineral Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Hotel Grand Chancellor (タスマニア オーストラニア)
    • 年月日
      2015-11-01 – 2015-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] TGF-βシグナルによる軟骨細胞の分化調節機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、大手聡、関根典子、倉谷麻衣、町谷亜位子、片桐岳信
    • 学会等名
      第13回RCGMフロンティアシンポジウム
    • 発表場所
      埼玉医科大学30周年記念講堂 (埼玉県 日高市)
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [学会発表] 進行性骨化性線維異形成症(FOP)の骨化シグナル活性化機構におけるFKBP12とII型BMP受容体の役割2015

    • 著者名/発表者名
      町谷亜位子、藤本舞、大手聡、塚本翔、倉谷麻衣、須田直人、片桐岳信
    • 学会等名
      第13回RCGMフロンティアシンポジウム
    • 発表場所
      埼玉医科大学30周年記念講堂 (埼玉県 日高市)
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [学会発表] 筋分化におけるTGF-βファミリーシグナル分子の発現2015

    • 著者名/発表者名
      倉谷麻衣、町谷亜位子、塚本翔、大手聡、片桐岳信
    • 学会等名
      第13回RCGMフロンティアシンポジウム
    • 発表場所
      埼玉医科大学30周年記念講堂 (埼玉県 日高市)
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [学会発表] Role of FKBP12 in Signal Transduction by Mutant ALK2 Responsible for Fibrodysplasia Ossificans Progressiva2015

    • 著者名/発表者名
      Aiko Machiya, Mai Fujimoto, Sho Tsukamoto, Mai Kuratani, Satoshi Ohte, Naoto Suda, Takenobu Katagiri
    • 学会等名
      2015 ASBMR Annual Meeting
    • 発表場所
      Washington State Convention Center (シアトル アメリカ)
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of a novel model of heterotopic ossification in skeletal muscle in fibrodysplasia ossificans progressiva2015

    • 著者名/発表者名
      Takenobu Katagiri, Sho Tsukamoto, Satoshi Ohte, Aiko Machiya, Mai Kuratani
    • 学会等名
      2015 Myogenesis Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Renaissance Tuscany Il Ciocco (ルッカ イタリア)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [図書] A Tissue Regeneration Approach to Bone and Cartilage Repair, Mechanical Engineering Series2015

    • 著者名/発表者名
      Takenobu Katagiri, Sho Tsukamoto, Kenji Osawa, Shoichiro Kokabu
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2017-01-06  

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