硬組織再建への応用を目的とした新規BMP活性制御因子の同定

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20592184
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
• 研究協力者: 片桐 岳信 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802) ; 宮本 洋一 昭和大学, 歯学部, 准教授 (20295132) ; 高見 正道 昭和大学, 歯学部, 講師 (80307058) ; 山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: BMP / マイクロアレイ / 再生 / 硬組織

研究概要

骨誘導因子BMP (bone morphogenetic protein)はTGF-βスーパーファミリーに属する生理活性物質である。BMPは骨芽細胞、軟骨細胞の分化および骨形成作用を増強し、また異所性の石灰化を誘導することが知られている。BMPファミリー分子は十数種類存在しており、なかでもBMP-2は強力な骨形成促進作用を有する。我々は、BMP-2の骨芽細胞分化促進作用を調節する遺伝子を探索するため、BMP-2による骨芽細胞分化誘導過程において発現の変化する遺伝子の網羅的解析を行った結果、Alx3(aristaless like homeobox 3)が骨芽細胞分化に伴い発現が増加することを見出した。Alx3はホメオボックス遺伝子に属する転写因子であり、顔面頭蓋の形成に重要な遺伝子であることが知られている。そこで本研究ではさらに、BMP-2による骨芽細胞分化誘導におけるAlx3の発現制御機構ならびにその作用機序について検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Enhancement of bone morphogenetic protein-2-induced ectopic bone formation by transforming growth factor-β1. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tachi K, Takami M, Sato H, Mochizuki A, Zhao B, Miyamoto Y, Tsukasaki H, Inoue T, Shintani S, Koike T, Honda Y, Suzuki O, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: Tissue Eng Part A 17 ページ: 597-606
• [雑誌論文] 破骨細胞分化の制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高見正道,上條竜太郎
  • 雑誌名: 生化学 83 ページ: 110-114
• [雑誌論文] Experience dictates stem cell fate in the adult hippocampus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Dranovsky A, Picchini AM, Moadel T, Yamada A, Kimura S, Leonardo ED, Hen R
  • 雑誌名: Neuron (in press)
• [雑誌論文] Overview : molecular regulation of mineralization and its failure from disclosure of mechanisms to clinical implications (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Y, Kamijo R
  • 雑誌名: J Oral Biosci 52 ページ: 1-5
• [雑誌論文] Bone morphogenetic protein 2 enhances mouse osteoclast differentiation via increased levels of receptor activator of NF-κB ligand expression in osteoblasts. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tachi K, Takami M, Zhao B, Mochizuki A, Yamada A, Miyamoto Y, Inoue T, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 342 ページ: 213-220
• [雑誌論文] The characteristics of in vitro biological activity of titanium surfaces anodically oxidized in chloride solutions. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y, Suzuki D, Omori S, Tanaka R, Murakami A, Kataoka Y, Baba K, Kamijo R, Miyazaki T
  • 雑誌名: Biomaterials 31 ページ: 8546-8555
• [雑誌論文] Carbonic anhydrase II regulates differentiation of ameloblasts via intracellular pH-dependent JNK signaling pathway. (2010)
  • 著者名/発表者名: Wang X, Suzawa T, Ohtsuka H, Zhao B, Miyamoto Y, Miyauchi T, Nishimura R, Inoue T, Nakamura M, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: J Cell Physiol 225 ページ: 709-719
• [雑誌論文] Dual roles of SMAD proteins in the conversion from myoblasts to osteoblastic cells by bone morphogenetic proteins. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nojima J, Kanomata K, Takada Y, Fukuda T, Kokabu S, Ohte S, Takada T, Yamamoto TS, Sasanuma H, Yoneyama K, Ueno N, Okazaki Y, Kamijo R, Yoda T, Katagiri T
  • 雑誌名: J Biol Chem 285 ページ: 15577-15586
• [雑誌論文] The enhanced characteristics of osteoblast adhesion to photofunctionalized nanoscale TiO_2 layers on biomaterials surfaces. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyauchi T, Yamada M, Yamamoto A, Iwasa F, Suzawa T, Kamijo R, Baba K, Ogawa T
  • 雑誌名: Biomaterials 31 ページ: 3827-3839
• [雑誌論文] 磁場下プログラムフリーザーを用いた歯髄細胞の凍結保存に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 増田宜子,大場崇史,山田嘉重,藤島昭宏,宮本洋一,木村祐一,上條竜太郎
  • 雑誌名: 日本歯科保存学雑誌 53 ページ: 274-280
• [雑誌論文] Honokiol inhibits osteoclast differentiation and function in vitro. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa S, Yonezawa T, Ahn JY, Cha BY, Teruya T, Takami M, Yagasaki K, Nagai K, Woo JT.
  • 雑誌名: Biol Pharm Bull 33(3) ページ: 487-92
• [雑誌論文] IFN-γ down-regulates Secretoglobin 3A1 gene expression. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, Suzuki D, Miyazono A, Oshima K, Kamiya A, Zhao B, Takami M, Donnelly RP, Itabe H, Yamamoto M, Kimura S, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 379 ページ: 964-968
• [雑誌論文] Cold preservation of the liver with oxygenation by a two-layer method (2009)
  • 著者名/発表者名: Odaira M, Aoki T, Miyamoto Y, Yasuhara R, Jin Z, Yu J, Nishino N, Yamada K, Kusano T, Hayashi K, Yasuda D, Koizumi T, Mitamura K, Enami Y, Niiya T, Murai N, Kato H, Shimizu Y, Kamijyo R, Kusano M
  • 雑誌名: J Surg Res 152 ページ: 209-217
• [雑誌論文] Osteoclast differentiation induced by synthetic octacalcium phosphate through receptor activator of NF-κB ligand expression in osteoblasts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takami M, Mochizuki A, Yamada A, Tachi K, Zhao B, Miyamoto Y, Anada T, Honda Y, Inoue T, Nakamura M, Suzuki O, Kamijo R
  • 雑誌名: Tissue Eng Part A 15 ページ: 3991-4000
• [雑誌論文] Change in salivary levels of chromogranin A in children by hearing dental air turbine noise. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okano A, Miyamoto Y, Asari J, Kamijo R, Inoue M
  • 雑誌名: Pediatr Dent J 19 ページ: 220-227
• [雑誌論文] Essential mesenchymal role of small GTPase Rac1 in interdigital programmed cell death during limb development. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Yamada A, Amano T, Yasuhara R, Kimura A, Sakahara M, Tsumaki N, Takeda S, Tamura M, Nakamura M, Wada N, Nohno T, Shiroishi T, Aida A, Kamijo R
  • 雑誌名: Dev Biol 335 ページ: 396-406
• [雑誌論文] Interferon regulatory factor-8 regulates bone metabolism by suppressing osteoclastogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhao B, Takami M, Yamada A, Wang X, Koga T, Hu X, Tamura T, Ozato K, Choi Y, Ivashkiv B. L, Takayanagi H, Kamijo R
  • 雑誌名: Nat Med 15 ページ: 1066-1071
• [雑誌論文] Lysine- specific gingipain promotes lipo- polysaccharide- and active-vitamin D_3-induced osteoclast differentiation by degrading osteoprotegerin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara R, Miyamoto Y, Takami M, Imamura T, Potempa J, Yoshimura K, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem J 419 ページ: 159-166
• [雑誌論文] 四肢・骨格形成における低分子量Gタンパク質Rac1の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木大,安原理佳,山田篤
  • 雑誌名: 口腔組織培養学会誌 18 ページ: 21-27
• [雑誌論文] Dose-dependent osteogenic effect of octacalcium phosphate on mouse bone marrow stromal cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Anada T, Kumagai T, Honda Y, Masuda T, Kamijo R, Kamakura S, Yoshihara N, Kuriyagawa T, Shimauchi H, Suzuki O
  • 雑誌名: Tissue Eng Part A 14 ページ: 965-978
• [雑誌論文] Toll-like receptor (TLR)による破骨細胞の分化制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 趙宝紅,高見正道,上條竜太郎
  • 雑誌名: 口腔組織培養学会誌 17 ページ: 27-33
• [学会発表] TNF-α Suppresses POEM Expression in Osteoblasts. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukasaki M, Yamada A, Miyazono A, Suzuki D, Yoshimura K, Aizawa R, Miyamoto Y, Takami M, Suzawa T, Morimura N, Aruga J, Yamamoto M, Kamijo R
  • 学会等名: 89^<th> General Session & Exhibition of the International Associate for Dental Research (IADR)
  • 発表場所: San Diego, California, USA.
  • 年月日: 20110316-20110319
• [学会発表] Carbonic anhydrase IX suppresses hypertrophic differentiation of chondrocytes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T, Miyamoto Y, Yamada A, Yamamoto G, Yoshimura K, Akiyama T, Suzawa T, Takami M, Tachikawa T, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: The 32nd Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Toronto, Canada.
  • 年月日: 20101015-20101019
• [学会発表] Alx3, a Paired-type Homeodomein Containing Transcription Factor, Regulates Osteoblast Differentiation Induced by BMP-2. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Yamada A, Suzuki D, Takami M, Suzawa T, Miyamoto Y, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: The 32nd Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Toronto, Canada.
  • 年月日: 20101015-20101019
• [学会発表] ホメオボックス遺伝子Alx3はBMP-2による骨芽細胞分化を制御する (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本貴志,山田篤,鈴木大,高見正道,須澤徹夫,宮本洋一,馬場一美,上條竜太郎
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100721-20100723
• [学会発表] Alx3による骨芽細胞分化制御機構の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本貴志,山田篤,鈴木大,高見正道,須澤徹夫,宮本洋一,馬場一美,上條竜太郎
  • 学会等名: 第75回日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 20100625-20100626
• [学会発表] 硬組織構成細胞の分化・増殖制御とそれに基づく硬組織の誘導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上條竜太郎
  • 学会等名: 第10回東京骨軟骨フォーラム プログラム・抄録集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] TGF-βは異所性骨形成を強力に促進する (2010)
  • 著者名/発表者名: 舘慶太,高見正道,上條竜太郎,馬場一美
  • 学会等名: 第9回松本ボーンフォーラム
  • 発表場所: 塩尻
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] Alx3はC2C12細胞においてBMP-2による骨芽細胞分化を抑制する (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本貴志,山田篤,鈴木大,高見正道,須澤徹夫,宮本洋一,馬場一美,上條竜太郎
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会プログラム 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Novel molecular mechanisms of bone metabolism.-Bone resorption by IRF-8 and bone formation by TGF-β and BMP-2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kamijo R
  • 学会等名: Riken Seminar
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] Essential role of Rac1 during limb development. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Yamada A, Amano T, Yasuhara R, Kimura A, Sakahara M, Tsumaki N, Takeda S, Tamura M, Nakamura M, Shiroishi T, Aiba A, Kamijo R
  • 学会等名: American Society for Bone & Mineral Research 31st Annual Meeting Onsite Program American Society for Bone & Mineral Research 31st Annual Meeting
  • 発表場所: Denver Colorado, USA
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Gas6はBMP-2による骨芽細胞分化過程で発現が誘導される (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本貴志,山田篤,鈴木大,高見正道,須澤徹夫,宮本洋一,馬場一美,上條竜太郎
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会学術集会プログラム抄録集 第27回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20090700
• [学会発表] BMP-2 regulates expression of Gas6 during osteoblast differentiation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Yamada A, Suzuki D, Takami M, Suzawa T, Miyamoto Y, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: Yokosuka Science Festa Program & Proceedings Yokosuka Science Festa 2009
  • 発表場所: Yokosuka
  • 年月日: 20090600
• [学会発表] Role of carbonic anhydrase IX in chondrocyte differentiation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T, Miyamoto Y, Yoshimura K, Yamada A, Suzawa T, Takami M, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: Yokosuka Science Festa 2009 Program & Proceedings Yokosuka Science Festa 2009
  • 発表場所: Yokosuka, Japan
  • 年月日: 20090600
• [学会発表] BMP-2とヘパリンによる破骨細胞分化促進作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 舘慶太,高見正道,馬場一美,山田篤,望月文子,井上富雄,上條竜太郎
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会 第81回日本生化学会大会 合同大会 講演要旨集 第31回日本分子生物学会年会 第81回日本生化学会大会 合同大会 2008年11月
  • 年月日: 20081100
• [学会発表] Racl controls interdigital programmed cell death in limb buds.Abstracts (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Yamada A, Yasuhara R, Tsumaki N, Nakamura M, Kamijo R
  • 学会等名: The 1st Showa International Symposium for Life Science 5^<th> Annual Meeting
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20080900
• [図書] Involvement of transcription factor IRF-8 in bone metastasis of cancer (2010)
  • 著者名/発表者名: Kamijo R, Zhao B, Mochizuki A, Inoue T, Takami M
  • 総ページ数: 43-47
  • 出版者: The Waksman Foundation of Japan
• [図書] Transmitters and Modulators in Health and Disease (Shioda S, Homma I, Kato N (Eds.))(Generation of Rac1 conditional mutant mice by Cre/loxP system. New Frontiers in Neuroscience. Tokyo) (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Yamada A, Amano T, Kimura A, Yasuhara R, Sakahara M, Tamura M, Tsumaki N, Takeda S, Nakamura M, Shiroishi T, Aiba A, Kamijo R(分担執筆)
  • 総ページ数: 175-178
  • 出版者: Springer