分子進化学から探る酸性リン蛋白質による生体内石灰化機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21390491
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態系基礎歯科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 豊澤 悟 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30243249)
• 研究分担者: 中野 貴由 大阪大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30243182) ; 佐伯 万騎男 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (30273692) ; 佐藤 淳 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (70335660) ; 岸野 万伸 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (60346161)
• 連携研究者: 香川 良介 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (40448147)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 分子進化 / 生体内石灰化 / リン酸化 / 酸性リン蛋白質 / カゼインキナーゼ

研究概要

酸性リン蛋白質であるdentin matrix protein 1(DMP1)の分子進化学的研究から、カゼインキナーゼ(CK)によりリン酸化されることがDMP1機能に重要であることが推測される。すなわち、CKによりリン酸化されたDMP1はマイナス荷電体となり、Ca^<2+>結合能を介して骨の石灰化に関与すると考えられる。本研究では、骨組織や骨芽細胞培養系においてDMP1のSerがリン酸化していること、さらに骨芽細胞由来のCKがDMP1のリン酸化に関与することが示唆された。次に、骨芽細胞培養系にCK阻害剤を添加してリン酸化を阻害すると石灰化が抑制された。従って、骨組織でDMP1はCKによりリン酸化されてマイナス荷電体となり、Ca^<2+>結合能を有して骨の石灰化促進に関与すると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Role of SIBLINGs on Matrix Mineralization : Focus on Dentin Matrix Protein 1(DMP1) (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyosawa S, Sato S, Kagawa R, Komori T, Ikebe K
  • 雑誌名: J Oral BioSci 巻: 54 ページ: 30-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] SP7 inhibits osteoblast differentiation at a late stage in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida CA, Komori H, Maruyama Z, Miyazaki T, Kawasaki K, Furuichi T, Fukuyama R, Mori M, Yamana K, NakamuraK, Liu W, Toyosawa S, Moriishi T, Kawaguchi H, Takada K, Komori T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 ページ: e32364
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expressionlevel of pre-B-cell leukemia transcription factor 2(PBX2) as a prognostic marker for gingivalsquamous cell carcinoma (2012)
  • 著者名/発表者名: Qiu Y, Wang ZL, Jin SQ, Pu YF, ToyosawaS, Aozasa K, Morii E
  • 雑誌名: J Zhejiang Univ Sci B 巻: 13 ページ: 168-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD73-generated adenosine promotes osteoblast differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Takedachi M, Oohara H, Smith BJ, IyamaM, Kobashi M, Maeda K, Long CL, Humphrey MB, Stoecker BJ, Toyosawa S, Thompson LF, Murakami S
  • 雑誌名: J Cell Physiol 巻: 227 ページ: 2622-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨組織におけるDMP1の発現分布の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊澤悟
  • 雑誌名: The BONE 巻: 28 ページ: 3-7
• [雑誌論文] Bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw : position paper from the Allied Task Force Committee of Japanese Society for Bone and Mineral Research, Japan Osteoporosis Society, Japanese Society of Periodontology, Japanese Society for Oral and Maxillofacial Radiology, and Japanese Society of Oral and Maxillofacial Surgeons (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoneda T, Hagino H, Sugimoto T, Ohta H, Takahashi S, Soen S, Taguchi A, Toyosawa S, Nagata T, Urade M
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 巻: 28 ページ: 365-83
  • 査読あり
• [学会発表] Marker discrimination of transitional cell stages during osteocytogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Oya Y, Sato S, Usami Y, Ishida K, Takeshige F and Toyosawa S
  • 学会等名: The 59th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Researth
  • 発表場所: International Conference Center Hiroshima
  • 年月日: 20111008-09
• [学会発表] 骨組織における骨基質のリン酸化の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石田健、佐藤淳、宇佐美悠、大家香、岸野万伸、小川裕三、豊澤悟
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場
  • 年月日: 20110930-1002
• [学会発表] Effects of Inorganic Phosphate on the Dento-alveolar complex, In Situ and In Vitro (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Sato S, Foster BK, TakadaT, Somerman M and Toyosawa S
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Annual Meeting
  • 年月日: 20101015-19
• [学会発表] 骨基質石灰化におけるSIBLINGsの役割: DMP1を中心に (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊澤悟、佐藤淳、石田健、新谷誠康、小守壽文
  • 学会等名: 第52回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 20100920-22
• [学会発表] Effects of inorganic phosphate on The Periodontal Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Sato S, Ogawa Y and Toyosawa S
  • 学会等名: The 2nd Meeting of the IADR PAPF 1st Meeting of the IADR APR Shangri-La Hotel
  • 発表場所: Wuhan, Hubei, china
  • 年月日: 20090922-24
• [学会発表] 歯周組織構成細胞におけるリン酸の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山元有理、佐藤淳、藤田源太郎、石橋美樹、岸野万伸、小川裕三、豊澤悟
  • 学会等名: 第51回歯科基礎医学会学術大会.総会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンタ-
  • 年月日: 20090909-11
• [学会発表] リン酸による歯周組織を構成する細胞への影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山元有理、佐藤淳、香川良介、豊澤悟
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 20090723-25
• [学会発表] DMP1のリン酸化と石灰化促進能に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 香川良介、山元有理、佐藤淳、池邊一典、豊澤悟
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 20090723-25
• [図書] ビスフォスフォネートの有用性と顎骨壊死 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊澤悟、他
  • 総ページ数: 21-23、33-36
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] エナメル質-形成、構造、再生、起源と進化- (2009)
  • 著者名/発表者名: 豊澤悟、他
  • 総ページ数: 113-128
  • 出版者: わかば出版