ー破骨細胞による骨分解機構の解明ー 骨破壊性疾患の克服に向けて

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23590374
• 研究機関: 姫路獨協大学
• 研究代表者: 通山 由美 姫路獨協大学, 薬学部, 教授 (70362770)
• キーワード: 破骨細胞

研究概要

ヒト末梢血由来の単球およびヒト白血病細胞株HL60を分化誘導した破骨細胞モデルを用いて破骨細胞活性化プロセスの分子メカニズムの解明に取り組んだ。
破骨細胞の活性化プロセスを、①F-アクチンの再構築、即ちドッド状のF-アクチン複合体であるpodosomeの集積による環状の接着帯（シーリングゾーン）の形成と、②リソソームの細胞内輸送とその輸送に関わる微小管のダイナミクス、③骨分解酵素の骨表面への放出の3段階に分けて解析した。標的分子として、1）ATP/P2X7刺激で活性化するSyk（すでに報告）の下流分子,PKCδ、2)細胞内輸送に関わるキネシンファミリータンパク質,KIF20A、3）podosomeの構築に関わる細胞骨格タンパク質として中間径フィラメントのビメンチンについて検討した(平成23～24年度)。さらに、4）脊髄性筋萎縮症（SMA）の原因遺伝子産物であるsnRNPタンパク質,SMNの関与についても検討した（平成25年度）。
各々の分子についてshRNAを導入し、ノックダウン型の破骨細胞モデルを作成してその影響を検討した。１）PKCδのノックダウンではpodosomeの集積がやや少なかった。２）KIF20Aのノックダウンでは多核化が亢進して巨細胞化したが、上記①～③の機能については差異を見出せなかった。３）ビメンチンのノックダウンでは、podosomeの形成が抑制された。4）SMNノックダウンでは、細胞融合にともなう多核化、環状の接着帯の形成が亢進しており、活性化型破骨細胞に近い半球状の構造も多く認められた。リソソームの輸送に関わる微小管構成成分,αチューブリンのアセチル化の亢進（脱アセチル化の遅延）も確認した。これらの結果より、SMNがF-アクチンの再構築から、リソソームの輸送に至る破骨細胞活性化プロセスを制御している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Rab27a is essential for the formation of neutrophil extracellular traps (NETs) in neutrophil-like differentiated HL60 cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawakami T, He J, Morita H, Yokoyama K, Kaji H, Tanaka C, Suemori S, Tohyama K, Tohyama Y
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9(1) ページ: e84704
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0084704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tubulin Polymerization Promoting Protein (TPPP/p25α) promotes unconventional secretion of α-synuclein through exophagy by impairing autophagosome-lysosome fusion (2013)
  • 著者名/発表者名: Ejlerskov P, Rasmussen I, Nielsen TT, Bergström AL, Tohyama Y, Jensen PH, Vilhardt F
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288(24) ページ: 17313-17335
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.401174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinal Muscular Atrophy: From Gene Discovery to Clinical Trials (2013)
  • 著者名/発表者名: Nurputra DK, Lai PS, Harahap NI, Morikawa S, Yamamoto T, Nishimura N, Kubo Y, Takeuchi A, Saito T, Takeshima Y, Tohyama Y, Tay SK, Low PS, Saito K, Nishio H
  • 雑誌名: Ann Hum Genet. 巻: 77 ページ: 435-463
  • DOI: 10.1111/ahg.12031
  • 査読あり
• [学会発表] マクロファージによる補体介在性Candida Albicans貪食におけるSykの関与とその役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加地 弘明, 通山 薫, 通山 由美
  • 学会等名: 第60回日本臨床検査医学会学術集会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131031-20131103
• [学会発表] 補体を介した食作用におけるPKCδの機能解析 好中球様に分化した白血病細胞株HL60による検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝本茂友, 森田寛之, 加地弘明, 通山由美
  • 学会等名: 第63回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 同志社女子大学薬学部
  • 年月日: 20131012-20131012
• [学会発表] 好中球の補体依存性貪食とNETs形成におけるPKCδの機能の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田寛之，朝本茂友, 加地弘明，通山由美
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] Neutrophil extracellular traps(NETs)形成におけるRab27aの機能の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川上辰三,森田寛之, 加地弘明, 通山由美
  • 学会等名: 第60回日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 20130518-20130518
• [学会発表] Abnormal acetylation status of α-tubulin in fibroblasts derived from SMA patients (2013)
  • 著者名/発表者名: Dian Kesumapramudya Nurputra，Hiroyuki Morita，Hisahide Nishio，Yumi Tohyama
  • 学会等名: 第60回日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 20130518-20130518
• [備考] 姫路獨協大学 薬学部 医療薬学科 生化学研究室 研究内容
  • URL: http://www.himeji-du.ac.jp/faculty/dp_pharm/pharm/pt2/research/index.html