The role of orphan G-protein coupled receptor Gpr115 during tooth development

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歯の発生は、組織特異的な遺伝子群が発生段階に応じて制御されることで進行していく。我々は歯の発生に関わる新規の分子機構を解明するため、歯胚に高発現であり、かつ機能が不明である遺伝子の同定と機能解析を進めている。本研究では、今までに機能やリガンドが明らかとなっていない、いわゆるオーファン受容体であるGタンパク質共役型受容体(GPCR)Gpr115の歯の発生過程における機能解析を当初の目的とした。Gpr115欠損マウスでは低成熟型エナメル質形成不全が認められたことより、Gpr115は歯の石灰化に重要な分子であることが明らかとなったが、その一方で、このマウスに認められたエナメル質の欠損は軽微であった。このことから、類似の機能を有する分子がGpr115の機能を補償しているという仮説を立て、令和４年度ではGpr115と同じGPCRのグループに属するGpr111の歯の発生過程における機能解析を行なった。Gpr111は進化学的にGpr115より派生した重複遺伝子であり、Gpr115と同様に成熟期のエナメル芽細胞に高発現であった。Gpr111欠損マウスを作成し、歯の表現型を解析した結果、低成熟型エナメル質形成不全を示すことが明らかとなった。このことから、Gpr111はエナメル質の石灰化に重要な遺伝子であることが示唆された。本研究で得られた知見により、エナメル質石灰化を制御する新規の分子機構が明らかとなった。これまでGpr115の機能は不明であったため、本知見はGpr115の脱オーファン化の第一歩となるとともに、歯に特異的な発現を示すGpr115を標的とした、エナメル質石灰化を制御する試薬創出につながる発見となった。