硬組織形成におけるRhoファミリータンパク質の細胞内外シグナル伝達制御機構の解明

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09512
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 細胞内シグナル伝達

研究実績の概要

Rhoファミリー低分子量Gタンパク質Rac1およびCdc42の骨軟骨形成に関する解析をこれまでの遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスを作製することにより行ってきた。Rac1およびCdc42を四肢間葉系幹細胞で欠損させると合指症をはじめ長管骨の短縮、成長板形成の異常など骨に様々な表現型が認められた。しかし、Rac1およびCdc42コンディショナルノックアウトマウス間では表現型に差が認められ、その重複性に関しては軟骨組織特異的に２重欠損マウスを作製することにより、解析してきた。このようなin vivoでの解析をin vitroでの解析にかえ、Rhoファミリー低分子量Gタンパク質の細胞内シグナル伝達に対する作用を検討する目的で、軟骨細胞株ATDC5細胞を用い、Rac1およびCdc42のsiRNAによりノックダウンさせる系により、細胞内の遺伝子発現様式の検討をRNA-seq解析により行った。

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

軟骨細胞株ATDC5細胞を用い、siRNAによりRac1およびCdc42をノックダウンさせる系を用い、遺伝子発現様式を解析できているため。

今後の研究の推進方策

Rac1およびCdc42により制御される遺伝子を、高発現およびノックダウンした際の細胞内シグナル伝達解析より、軟骨細胞におけるRhoファミリータンパク質の機能の解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた、遺伝子発現様式の解析実験（TaqMan法）ができなかったため。本年度の解析で発現に差が認められた遺伝子に関して、遺伝子発現様式の再現性をとるとともに、それらの遺伝子をノックダウンした際の細胞内シグナル伝達に対する影響および骨代謝への効果について検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Lipoplysaccharide (LPS) inhibits ectopic bone formation induced by bone morphogenetic protein-2 and TGF-beta1 through IL-1beta production. (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto A, Takami M, Urano E, Nakamachi T, Yoshimura K, Yamada A, Suzawa T, Miyamoto Y, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: J Oral Bioscience 巻: 62 ページ: 44-51
  • DOI: 10.1016/j.job.2020.01.004.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Visualization of junctional epithelial cell replacement by oral gingival epithelial cells over a life time and after gingivectomy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato M, Tanaka J, Aizawa R, Yajima-Himuro S, Seki T, Tanaka K, Yamada A, Ogawa M, Kamijo R, Tsuji T, Mishima K, Yamamoto M
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 9 ページ: 7640
  • DOI: 10.1038/s41598-019-44065-x.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cdc42 regulates cranial suture morphogenesis and ossification. (2019)
  • 著者名/発表者名: Aizawa R, Yamada A, Seki T, Tanaka J, Nagahama R, Ikehata M, Kato T, Sakashita A, Ogata H, Chikazu D, Maki K, Mishima K, Yamamoto M, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 512 ページ: 145-149
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.02.106.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunotherapy for malignant tumors with focus on toll-like receptors. (2019)
  • 著者名/発表者名: Manome Y, Suzuki D, Nishida R, Yamada A, Miyamoto Y, Funatsu T, Kamijo R
  • 雑誌名: Oral Sci Int 巻: 16 ページ: 3-7
  • DOI: https://doi.org/10.1002/osi2.1011
  • 査読あり
• [雑誌論文] 血管形成におけるCdc42の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田優子、山田篤、吉村健太郎、上條竜太郎、飯島毅彦
  • 雑誌名: 日本口腔組織培養学会 巻: 28 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [学会発表] Gelated ozone suppresses osteoclast differentiation and periodontal bone loss. (2019)
  • 著者名/発表者名: Oshio A, Miyamoto Y, Sasa K, Yamada A, Yoshimura K, Kamijo R
  • 学会等名: 第67回国際歯科研究学会日本部会総会・学術大会
  • 国際学会
• [学会発表] 歯周病性骨破壊に対するオゾンジェルの効 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉村健太郎、宮本洋一、笹清人、 山田篤、坂井信裕、高見正道、上條竜太郎
  • 学会等名: 第2回 オゾン医療・審美学会総会・学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] ビスホスホネートのヒト末梢血単核細胞に対する作用の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 瀧本 玲子、宮本 洋一、山田 篤、須澤 徹夫、笹 清人、上條 竜太郎、代田 達夫
  • 学会等名: 第６５回昭和大学学士会総会
• [学会発表] PMA による細胞外マトリックスタンパク質 Nephronectin の発現制御機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 木下三博、山田 篤、上條竜太郎
  • 学会等名: 第56回 日本口腔組織培養学会学術大会・総会
• [備考] 昭和大学歯学部 口腔生化学講座
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/index.html