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本研究はそのBMP初期応答遺伝子を検索し、BMPによる骨形成過程の中でRunx2の発現調整機序を明らかにすることである。
マウス胎児大腿より未分化間葉系細胞を分離し、この細胞にBMP4を投与し1時間後にRNAを回収し、DNAマイクロアレイにて解析を行った。この結果Hox遺伝子群のひとつDlx2が最も高い発現を示した。
転写調節領域を含むと予測されるDlx2遺伝子の上流約2kbをPCRにて増幅し、ルシフェラーゼ遺伝子の上流に組み込んだベクター(Dlx2-luc)を作製し、C2C12細胞を用いてルシフェラーゼアッセイを行った。BMP投与群では非投与群に比べて20%の活性上昇を認めた。さらにSmad1のドミナントネガティブ(DN)型を発現するベクターと、Smad5のDN型を発現するベクターをそれぞれDlx2-Lucとco-transfectionし、BMP投与の効果を検討したところ、Smad1-DN型ではBMPによるルシフェラーゼ活性の上昇が認められなくなったのに対し、Smad5-DN型では、阻害効果が認められなかった。これらの結果からBMPによるDlx2の発現誘導にはSmad1が関与しており、Smad5は関与しないものと考えられた。現在Dlx2-lucの転写調製領域を5'側から500bpずつdeletionしたプラスミドを作製しており、転写調節領域の特定を行っている。さらに今回の実験でSmad1とSmad5のDlx2転写への関与が異なっていたことからBMP receptorのIa、IbについてもDlx2の転写にどのようにわっているか検討を行う。
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