| 研究課題/領域番号 |
16K11582
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
松井 裕之 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (10547277)
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| 研究分担者 |
佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | メカニカルストレス / ERK |
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| 研究実績の概要 |
我々はこれまでに，骨芽細胞の分化を促進するメカニカルストレスのモードとそのシグナル伝達経路を明らかにしてきた.それらの検討の中で，本年度は特に 1.メカニカルストレスにより活性化されるERK経路上流のMAP3Kの同定 2.前項にて同定したMAP3Kによる骨芽細胞分化制御のメカニズムについて検討を行った.RNAiによるスクリーニングおよびその後の検討により，A-RafおよびC-Rafの両者をERK経路上流のMAP3Kとして特定した.A-RafおよびC-Rafそれぞれに対するRNAiは骨芽細胞の分化を抑制した.ところが，以前に我々がERK経路上流の細胞膜におけるメカノセンサーであるP2X7に対するRNAiはA-Rafの活性化を選択的に阻害するもC-Rafの活性化は抑制しなかった.また，P2X7のRNAiにより骨芽細胞分化は抑制されたことからP2X7-A-Raf-ERK経路はメカニカルストレスによる骨芽細胞分化を正に制御していることがわかった.さらに，A-Rafのノックダウンは細胞死シグナルに影響を与えなかった.ところが，C-Rafのノックダウンにより骨芽細胞はERKを活性化する微弱なメカニカルストレスに対し脆弱性を示しアポトーシスを誘導した.これらの結果から，メカニカルストレスに対しC-Raf-ERK経路は細胞生存を担保し，この状況下においてP2X7-A-Raf-ERK経路が直接的に骨芽細胞分化を誘導する構図が明らかとなった.
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| 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
RNAiスクリーニングによるERK上流MAP3Kを複数同定し，それぞれの機能の違いにより骨芽細胞の分化制御が精緻に行われていることを明らかにした.またその成果を論文化し国際誌に報告した.また，細胞自身の形態変化による分化制御機構に着目して研究展開を行っている.
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| 今後の研究の推進方策 |
これらの実験の過程で，インプラント材料であるチタン上において検討を行ったところ，通常培養と異なるメカニズムで骨芽細胞形状が制御されている可能性を示唆する知見を得た.このことは，細胞自身の形態変化による骨形成シグナル伝達機構の制御の可能性を示している.今後，形態変化を制御する細胞膜上の分子インターフェイスの同定と，これによるシグナル伝達経路の制御機構について集中的な検討を行う予定である.
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度において，RNAiに使用するはずであった経費を大幅に削減できたこと，および次年度において細胞培養用のチタンおよびジルコニア製ディスクの購入が大量になることが予想されたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
細胞培養用のチタンおよび2種類のジルコニアディスクの購入・加工と，シグナル伝達機構の検討のための試薬購入
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