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2018 年度 実施状況報告書

バイオインフォマティクス技術を用いた歯髄創傷治癒に基づく覆髄剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K11704
研究機関大阪大学

研究代表者

高橋 雄介  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (60397693)

研究分担者 石本 卓也  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50508835)
岡本 基岐  大阪大学, 歯学研究科, 助教 (60755354)
小道 俊吾  大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (40804456)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード歯学 / 歯髄 / 覆髄 / バイオインフォマティクス / 創傷治癒
研究実績の概要

平成30年度の研究実施計画に基づき、象牙質・歯髄複合体の創傷治癒を促進するタンパクが歯髄のどの分子と相互作用をもち、効果を発揮するのかを明らかにすることを目的として、歯髄におけるターゲット分子の検索ならびに、そのタンパク由来の機能ペプチドの構造検索を継続しておこなった。
これまで一連の研究においてわれわれが見出した、歯髄の創傷治癒を促進する効果をもつ可能性があるタンパクである、Protein S100A7およびProtein S100A8が歯髄組織中のどの分子と相互作用しているかを検討するために、Pull-down assayにて検討をおこなった。ラット歯髄由来初代培養細胞を超音波にて破砕し細胞内のタンパクを抽出後、それらのタンパクと作用をする可能性のある候補タンパクを添加して共培養をおこない、SDS-PAGEにて観察されたタンパクについて質量分析法(LC-MS/MS)を用いて、ターゲット分子の検索をおこなった。その結果、いくつかのターゲット候補タンパクが得られた。
また、歯髄創傷治癒促進効果をもつ候補タンパクであるProtein S100A7およびProtein S100A8のアミノ酸配列についてアライメント解析をおこない、さらに他のS100ファミリータンパクについても同様にアライメント解析をおこなって、各タンパクに保存されている配列ならびに機能部位である可能性があるペプチド候補を決定し、それらのペプチドを用いたペプチドアレイ法による解析をおこなった。その結果、いくつかのペプチドがヒト歯髄幹細胞のALP活性を上昇させることが明らかとなった。現在ペプチドアレイの結果の検証実験ならびにそれらのペプチドが実際に象牙質・歯髄複合体の創傷治癒を促進するかについてのラットを用いた覆髄実験をおこなっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

歯髄創傷治癒促進作用を持つペプチドおよび歯髄におけるターゲット分子の検索をおこなってきたが、平成29年度に実施していた方法を変更したことに伴い、動物実験まではすすめることができず、実験計画の進捗としてはやや遅れている。

今後の研究の推進方策

平成31年度は、ペプチドアレイ法により得られた歯髄創傷治癒を促進する可能性のあるペプチドを覆髄剤として用いた動物実験を予定している。また、動物実験で良好な結果が得られた場合には、結果が良好であったペプチドを用いてそのメカニズムを解析するためのin vitroの実験も計画している。
さらに、歯髄におけるターゲット分子についても絞り込みを進め、ターゲット分子候補と上記のペプチドが相互作用をするかを検証するため、Pull-down assayを実施予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of tissue inhibitor of metalloprotease 1 on human pulp cells in vitro and rat pulp tissue in vivo.2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Motoki、Takahashi Yusuke、Komichi Shungo、Ali Manahill、Watanabe Masakatsu、Hayashi Mikako
    • 雑誌名

      International Endodontic Journal

      巻: ー ページ: ー

    • DOI

      10.1111/iej.13099.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dentinogenic effects of extracted dentin matrix components digested with matrix metalloproteinases2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Motoki、Takahashi Yusuke、Komichi Shungo、Cooper Paul R.、Hayashi Mikako
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29112-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of a direct pulp capping cement containing S-PRG filler2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yusuke、Okamoto Motoki、Komichi Shungo、Imazato Satoshi、Nakatsuka Toshiyuki、Sakamoto Shuji、Kimoto Katsuya、Hayashi Mikako
    • 雑誌名

      Clinical Oral Investigations

      巻: 23 ページ: 1723-1731

    • DOI

      10.1007/s00784-018-2596-6

    • 査読あり
  • [学会発表] 歯髄創傷治癒過程におけるProtein S100-A7の局在解析2018

    • 著者名/発表者名
      小道俊吾, 高橋雄介, 岡本基岐, S Ali Manahil, 渡邉昌克, 林 美加子
    • 学会等名
      第148回日本歯科保存学会2018年度春季学術大会
  • [学会発表] Biocompatibility of S-PRG filler cements in rat subcutaneous implantation model2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto M, Ali Manahil, Komichi S, Watanabe M, Naruse H, Ito Y, Takahashi Y, Hayashi M
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition of the IADR
    • 国際学会
  • [学会発表] Lithium contained S-PRG cement facilitated hDPSCs migration and functional vascularity2018

    • 著者名/発表者名
      Ali M, Okamoto M, Komichi S, Watanabe M, Takahashi Y, Hayashi M
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition of the IADR
    • 国際学会
  • [学会発表] Lithium containing S-PRG fillers enhanced tertiary dentin formation via Wnt/β-catenin pathway activation2018

    • 著者名/発表者名
      Ali M, Okamoto M, Komichi S, Watanabe M, Takahashi Y, Hayashi M
    • 学会等名
      IFEA 11th World Endodontic Congress
    • 国際学会
  • [産業財産権] 象牙質-歯髄組織を再生させる新規直接覆髄材料2018

    • 発明者名
      岡本基岐、高橋雄介、林美加子他
    • 権利者名
      岡本基岐、高橋雄介、林美加子他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-205226

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公開日: 2019-12-27  

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