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2011 年度 実績報告書

歯周病発症におけるオートファジー機能の解明と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21390496
研究機関長崎大学

研究代表者

筑波 隆幸  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (30264055)

研究分担者 岡元 邦彰  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (10311846)
西下 一久  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (20237697)
坂井 詠子  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (10176612)
キーワード歯周病 / オートファジー / リソソーム関連遺伝子 / 歯周病原性細菌 / 殺菌能 / カテプシン
研究概要

歯周病は、様々な遺伝的要因と環境的要因が複雑に影響する多因子疾患である。重度の歯周病を発症する遺伝子疾患の多くは、リソソーム関連遺伝子の機能異常によって惹起している。しかし、その分子メカニズムズムは明らかになっていない。最近我々は、歯周病原性細菌であるPorphyromonas gingivalis(以下P.gingivalis)を培養細胞に感染させるとオートファジーが誘導され、排除されることを見出した。一方、我々はすでに正常細胞におけるヒト動脈内皮細胞とマクロファージによる解析を行い、P.gingivalisを感染させるとオートファジーが誘導されていること、つまりLC3-II分子の増加によって確認している。従って、我々はこれまでリソソーム関連遺伝子の異常によって引き起こされた歯周病では、オートファジー機構の異常によって惹起される可能性があると想定していた。
本年度は、カテプシンEノックアウトマウスのマクロファージが野生型マウス由来のマクロファージに比べ、酸化ストレス異常がノックアウト細胞に認められた。このメカニズムとして、1)異常なミトコンドリアの蓄積がノックアウト細胞に認められた。2)さらにファゴソームに存在するNADPHオキシダーゼの膜サブユニットgp98^<phox>とp22^<phox>の両タンパク質が、野生塑細胞に比べ、ノックアウト細胞内に有意に増加していた、ことが明らかとなった。さらに3)フローサイトメーターによる解析を行うと、両サブユニット共、細胞表面での蓄積量が多くなっていた。これらの結果から、カテプシンEノックアウトマクロファージでは、オートファジーによるミトコンドリアの蓄積に加えて、細胞内膜タンパク質の輸送異常により、NADPHオキシダーゼの細胞表面での蓄積も酸化ストレスの増大に繋がっていると考えられた。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Role of the transcription factor Sp1 in regulating the expression of the murine cathepsin E gene2012

    • 著者名/発表者名
      Okamoto K, Okamoto Y, Kawakubo T, Iwata J, Yasuda Y, Tsukuba T, Yamamoto K
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 151 ページ: 263-272

  • [雑誌論文] Emerging roles of cathepsin E in host defense mechanisms2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Okamoto K, Tsukuba T
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1824

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cathepsin E is critical for proper trafficking of cell surface proteins2012

    • 著者名/発表者名
      Tsukuba T, Okamoto K, Yamamoto K
    • 雑誌名

      J Oral Biosci

    • DOI

      10.1016/j.job.2011.10.0011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of RANKL-dependent heme oxygenase-1 is required for high mobility group box 1 release and osteoclastogenesis2012

    • 著者名/発表者名
      Sakai E, 他7名
    • 雑誌名

      J.Cell.Biochem.

      巻: 113 ページ: 486-498

    • DOI

      10.1002/jcb.23372

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic backgrounds and redox conditions influence morphological characteristics and cell differentiation of osteoclasts in mice2012

    • 著者名/発表者名
      Narahara S, 他6名
    • 雑誌名

      Cell.Tissue Res.

    • DOI

      10.1007/s00441-012-1325-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The coffee diterpene kahweol prevents osteoclastogenesis via impairment of NFATc1 expression and blocking of Erk phosphorylation2012

    • 著者名/発表者名
      Fumimoto R, 他7名
    • 雑誌名

      J Pharmacol.Sci.

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of cathepsin E in terminal differentiation of keratinocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Kawakubo T., 他5名
    • 雑誌名

      Biol.Chem.

      巻: 392 ページ: 571-585

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effecls of non-iron metalloporphyrins on growth and gene expression of Porphyromonas gingivalis2011

    • 著者名/発表者名
      Yukitake H, 他7名
    • 雑誌名

      Microbiol Immunol

      巻: 55 ページ: 141-153

    • DOI

      10.1111/j.1348-0421.2010.000299.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineering bone formation from human dental pulp- and periodontal ligament-derived cells2011

    • 著者名/発表者名
      Ikeda H, 他
    • 雑誌名

      Ann Biomed Eng

      巻: 39 ページ: 26-34

    • DOI

      10.1007/s10439-010-0115-2

    • 査読あり
  • [学会発表] カテプシンE欠損マクロファージにおけるNADPHオキシダーゼ(NOX2)と酸化ストレスの増大2012

    • 著者名/発表者名
      筑波隆幸、門脇知子、岡元邦彰、山本健二
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] カテプシンE遺伝子の発現機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      岡元邦彰, 坂井詠子, 西下一久, 山本健二, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] カテプシンEによるガン細胞の増殖抑制とアポトーシス誘導および関連シグナリング2012

    • 著者名/発表者名
      山本健二, 川久保友世, 安河内篤, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] RANKL依存的HO-1発現抑制はHMGB1の遊離と破骨細胞分化に必要である2012

    • 著者名/発表者名
      坂井詠子, 菅原めぐみ, 西下一久, 福間裕, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] フィセチンはNFATc1の発現とErkのリン酸化を抑制し破骨細胞分化を阻害する2012

    • 著者名/発表者名
      菅原めぐみ, 坂井詠子, 西下一久, 福間裕, 岡元邦彰, 吉田教明, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都)
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] 破骨細胞分化におけるRANKL依存的なHO-1発現抑制の役割2011

    • 著者名/発表者名
      坂井詠子, 菅原めぐみ, 西下一久, 福間裕, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第64回日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      (福岡)
    • 年月日
      2011-11-20
  • [学会発表] フィセチンによる破骨細胞分化抑制作用2011

    • 著者名/発表者名
      菅原めぐみ, 坂井詠子, 西下一久, 福間裕, 岡元邦彰, 吉田教明, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第64回日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      (福岡)
    • 年月日
      2011-11-20
  • [学会発表] Kahweo1の破骨細胞形成と骨吸収活性への影響2011

    • 著者名/発表者名
      文元玲子, 坂井詠子, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] tert-Butylhydroquinoneの破骨細胞形成と骨吸収活性への影響2011

    • 著者名/発表者名
      山口優, 坂井詠子, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] Deltamethrinの破骨細胞形成と骨吸収活性への影響2011

    • 著者名/発表者名
      坂元裕, 坂井詠子, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] RANKL依存的なHO-1発現抑制はHMGB1の遊離に必要である2011

    • 著者名/発表者名
      坂井詠子, 菅原めぐみ, 西下一久, 福間裕, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] アスパラギン酸プロテアーゼナプシンAおよびナプシンBの生化学的解析2011

    • 著者名/発表者名
      西下一久, 坂井詠子, 岡元邦彰, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第53回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      2011-09-30

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公開日: 2013-06-26  

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