ＣＣＮ２の新ポテンシャル：ワールブルグ・エフェクター機能の検証

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19756
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 久保田 聡 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90221936)
• 研究分担者: 西田 崇 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (30322233) ; 服部 高子 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (00228488) ; 高江洲 かずみ (河田かずみ) 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (10457228) ; 滝川 正春 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (20112063) ; 青山 絵理子 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (10432650) ; 志茂 剛 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40362991)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: CCN2 / CCN3 / 解糖系 / エネルギー代謝 / ワールブルグ効果

研究実績の概要

前年度、軟骨肉腫細胞株HCS-2/8細胞を用いた検討で、CCN2が解糖によるエネルギー産生を亢進させる重要分子、ワールブルグ・エフェクターであるだけでなく、細胞内ATP量によりCCN2遺伝子発現が正に制御されている可能性を見出した。そして本年度、この事実はグルコース飢餓によってCCN2遺伝子発現が低下することにより裏付けられた。したがって同細胞ではCCN2はワールブルグ・エフェクターを超え、正のフィードバックにより解糖系を活性化するワールブルグ・ブースターとして機能することが明らかになった。これに加えて本年度からは前年度得た発見、すなわち解糖系抑制によってCCN2とは逆にCCN3発現が誘導されることに着目し、CCN2とCCN3のエネルギー代謝による制御メカニズムの解明という新たな研究プロジェクトに取り組んでいる。まず、このCCN2の抑制とCCN3の誘導が歯科領域で広く使用されているエノラーゼ阻害剤、フッ化ナトリウムによっても起こることを確認した。これは口腔粘膜において、組織線維化に深く関与するCCN2とCCN3の発現を制御する手段の開発につながるという点で非常に重要な発見と言える。続いてヒトCCN3のプロモーターの各種欠損変異体を組み込んだレポータープラスミドを用いて、解糖系抑制によるCCN3の発現誘導を媒介するエンハンサーを含む領域を同定した。さらにin silicoで同領域に含まれる転写因子結合配列を予測するとともに、軟骨細胞のRNAシークエンシングデータ、およびCCN3を高発現する細胞株のChIPシークエンシングデータを解析し、この現象を媒介する転写因子候補を割り出した。興味深いことに同転写因子の遺伝子発現も解糖系抑制によって誘導される。現在この転写因子が、同条件下におけるCCN2の発現誘導やCCN2の発現抑制に関わっているか、遺伝子サイレンシング実験で検証中である。

研究成果

• [国際共同研究] Mawlana Bhashani Sci. Tech. Univ.(バングラデシュ)
  • 国名: バングラデシュ
  • 外国機関名: Mawlana Bhashani Sci. Tech. Univ.
• [国際共同研究] Wurzburg University(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Wurzburg University
• [国際共同研究] Fayoum University(エジプト)
  • 国名: エジプト
  • 外国機関名: Fayoum University
• [雑誌論文] CCN2/CTGF binds the small leucine rich proteoglycan protein Tsukushi. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohta K, Aoyama E, Ahmad SAI, Ito N, Anam MB, Kubota S, Takigawa M
  • 雑誌名: Journal of Cell Communication and Signaling 巻: 13 ページ: 113-118
  • DOI: 10.1007/s12079-018-0487-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The BMP-2 mutant L51P: a BMP receptor IA binding-deficient inhibitor of noggin (2019)
  • 著者名/発表者名: Khattab HM, Kubota S, Takigawa M, Kuboki T, Sebald W
  • 雑誌名: Journal of Bone and Mineral Metabolism 巻: 37 ページ: 119-205
  • DOI: 10.1007/s00774-018-0925-0
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Possible reparative effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on injured meniscus (2019)
  • 著者名/発表者名: Kamatsuki Y, Aoyama E, Furumatsu T, Miyazawa S, Maehara A, Yamanaka N, Nishida T, Kubota S, Ozaki T, Takigawa M.
  • 雑誌名: Journal of Cell Communication and Signaling 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s12079-018-0496-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circadian production of melatonin in cartilage modifies rhythmic gene expression. (2019)
  • 著者名/発表者名: Fu S, Kuwahara M, Uchida Y, Koudo S, Hayashi D, Shimomura Y, Takagaki A, Nishida T, Maruyama Y, Ikegame M, Hattori A, Kubota S, Hattori T
  • 雑誌名: Journal of Endocrinology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1530/JOE-19-0022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological role of urothelial cancer-associated one long noncoding RNA in human skeletogenic cell differentiation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Nishida T, Ono M, Takarada T, Nguyen HT, Kurihara S, Furumatsu T, Murase Y, Takigawa M, Oohashi T, Kamioka H, Kubota S.
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 巻: 233 ページ: 4825-4840
  • DOI: 10.1002/jcp.26285.
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Functions of Classical Compounds against Orofacial Inflammatory Lesions (2018)
  • 著者名/発表者名: Moritani NH, Hara ES, Kubota S
  • 雑誌名: Medicines 巻: 5 ページ: E118
  • DOI: 10.3390/medicines5040118
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Regenerative repairing effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on meniscus (2019)
  • 著者名/発表者名: Kamatsuki Y, Aoyama E, Furumatsu T, Miyazawa S, Maehara A, Nishida T, Kubota S, Ozaki T, Takigawa M
  • 学会等名: ORS Annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 軟骨細胞におけるCCNファミリー遺伝子のエネルギー代謝による制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 明石 翔、西田 崇、El-Seoudi Abdellatif、滝川正春、飯田征二、久保田聡
  • 学会等名: 第32回日本軟骨代謝学会
• [学会発表] 軟骨細胞におけるAngiotensin IIの産生調節とその作用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 西田 崇、明石 翔、滝川正春、久保田聡
  • 学会等名: 第32回日本軟骨代謝学会
• [学会発表] Fibroblast growth factor 1 (FGF-1) impinges on chondrocyte degradation in OA through matrix metalloproteinase 13 (MMP-13) and connective tissue growth factor (CCN2). (2018)
  • 著者名/発表者名: El-Seoudi A, Abd El Kader T, Nishida T, Aoyama E, Eguchi T, Takigawa M, Kubota S
  • 学会等名: ASBMR annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] LIPUSが半月板に与える効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 釜付祐輔、青山絵理子、古松毅之、前原亜美、山中信康、西田 崇、久保田聡、尾崎敏文、滝川正春
  • 学会等名: 第50回日本結合組織学会
• [学会発表] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会
• [学会発表] 低出力パルス超音波（LIPUS）が半月板に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 釜付祐輔、青山絵理子、古松毅之、前原亜美、山中信康、西田 崇、久保田聡、尾崎敏文、滝川正春
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会
• [学会発表] 軟骨細胞、骨芽細胞分化にUCA1長鎖ノンコーディングRNAが与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石川崇典、西田 崇、大野充昭、上岡 寛、滝川正春、久保田聡
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会
• [学会発表] 低出力超音波パルスによって誘導される破骨細胞前駆細胞の細胞死とTAZの活性化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 青山絵理子、久保田聡、滝川正春
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会
• [学会発表] 局所性Renin-Angiotensin System を介したAngiotensin IIが軟骨基質産生に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西田 崇、堀 綾花、滝川正春、久保田聡
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会
• [学会発表] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 明石 翔、西田 崇、Abdellatif El-Seoudi、滝川正春、飯田征二、久保田聡
  • 学会等名: 第10回日本CCNファミリー研究会
• [学会発表] LIPUSによる半月板修復効果の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 釜付祐輔、青山絵理子、古松毅之、前原亜美、山中信康、西田 崇、久保田聡、 尾﨑敏文、滝川正春
  • 学会等名: 第10回日本CCNファミリー研究会
• [学会発表] 軟骨細胞によるCCN2とMMP9産生に対するアンジオテンシンIIの作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西田 崇、堀 彩花、滝川正春、久保田聡
  • 学会等名: 第10回日本CCNファミリー研究会
• [学会発表] 低出力性パルス超音波(LIPUS)による脂肪細胞分化抑制機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長尾有里香、西田 崇、滝川正春、久保田聡
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会
• [学会発表] 低出力超音波パルスによる破骨細胞前駆細胞の細胞死誘導とそのメカニズムの解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 青山絵理子、久保田聡、滝川正春
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会
• [学会発表] 培養軟骨細胞においてアンジオテンシン II は CCN2 と MMP9 の産生を制御する (2018)
  • 著者名/発表者名: 西田 崇、堀 彩花、滝川正春、久保田聡
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会
• [学会発表] CCN2 と Rab14 の相互作用が骨・軟骨細胞の小胞輸送に及ぼす役割 ～軟骨分化促進因子 CCN2 の新たな細胞内機能～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 星島光博、服部高子、青山絵理子、西田 崇、久保田聡、上岡 寛、滝川 正春
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会
• [学会発表] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 明石 翔、西田 崇、Abdellatif El-Seoudi、滝川正春、飯田征二、久保田聡
  • 学会等名: 第91回日本生化学会
• [学会発表] Circadian production of melatonin and its receptors in cartilage influences chondrocyte rhythmic gene expression. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shanqi Fu、桑原実穂、内田瑶子、林 大智、下村侑司、高垣安紗美、西田 崇、丸山雄介、池亀美華、服部淳彦、服部高子、久保田聡
  • 学会等名: 第91回日本生化学会
• [学会発表] LIPUSが半月板修復に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 釜付祐輔、青山絵理子、古松毅之、前原亜美、山中信康、西田 崇、久保田聡、滝川正春、尾崎敏文
  • 学会等名: 第33回日本整形外科学会基礎学術集会
• [学会発表] Effect of Fibroblast growth factor 1 (FGF-1) on connective tissue growth factor (CCN2/CTGF) gene expression in chondrocytic cells and its possible role in osteoarthritis (2018)
  • 著者名/発表者名: El-Seoudi A, Abd El Kader T, Nishida T, Aoyama E, Eguch T, Takigawa M, Kubota S
  • 学会等名: 第39回岡山歯学会
• [学会発表] CCN2-VaSH1-SOD2 axisによる軟骨細胞終末分化における細胞死の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村瀬友里香、青山絵理子、鈴木康弘、佐々木朗、久保田聡、佐藤靖史、滝川正春
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 低出力超音波パルスによる破骨細胞前駆細胞の成熟抑制メカニズムの解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 青山絵理子、久保田聡、滝川正春
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 長鎖(約6kb)ssODNおよびCRISPER/Cas9を用いたヒト科霊長類特異的lncRNAのマウス受精卵へのエレクトロポレーションによる高効率ノックインの試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 近藤 星、桑原実穂、Shanqi, F., 池田健司、石川崇典、大野充昭、西田 崇、久保田聡、服部高子
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Effect of fibroblast growth factor (FGF-1) on CCN2 gene expression in chondrocytic cells (2018)
  • 著者名/発表者名: El-Seoudi A, Abd El Kader T, Nishida T, Eguch T, Aoyama E, Takigawa M, Kubota S
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [備考] International CCN Society Scientific Board
  • URL: http://www.ccnsociety.com/about_the_iccns/member_s_kubota.html