新規スクリーニング法を用いた骨細胞特異的なメカニカルストレス受容体の同定

使用新的筛选方法鉴定骨细胞特异性机械应力受体

• 批准号: 19K18452
• 负责人: 佐々木 文之
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K18452/
• 关键词: メカノバイオロジー; 骨細胞; スクレロスチン; イオンチャネル; Piezo1

骨が運動などのメカニカルストレスの負荷により堅牢さを保っていることを、我々は経験的に理解しているが、その分子機序については不明な点が多い。本計画では、独自に構築した骨細胞特異的なメカニカルストレス応答遺伝子、スクレロスチン（遺伝子名: Sost）を指標とした高感度スクリーニング法を用いて、骨細胞特異的に発現している新規メカニカルストレス受容体の同定を試みることを目的とした。CRISPR/Cas9法を用いて、骨細胞株IDG-SW3のSostの翻訳領域に、蛍光タンパク質DsRed-Express2あるいは発光酵素ルシフェラーゼの一種であるNanoLucの部分的な遺伝子配列（タンパク質名: HiBiT）を挿入した２種類のレポーター骨細胞株の樹立を行った。前者のSost-DsRed-Express2ノックインレポーター細胞株を１次スクリーニング、後者のSost-HiBiノックイン細胞株を２次スクリーニングで使用することを計画し、まずPool型shRNAライブラリーを用いて前者の細胞株に遺伝子導入し、１次スクリーニングを実施しているところである。また本研究の実施過程において、骨細胞に発現しているメカニカルストレス感受性イオンチャンネルPiezo1が、Aktシグナル経路を介してSostの発現抑制に寄与していることをin vitroの解析にて明らかにすることができた（Sasakiら, BBRC, 2020）。本研究成果と同時期にin vivo解析において、骨芽細胞-骨細胞系に発現しているPiezo1が骨形成に必須であることが報告された（Liら, eLife, 2019）。これらの結果から、Piezo1は骨細胞におけるメカノセンサーの一つであることが明らかとなった。

Bone が movement な ど の メ カ ニ カ ル ス ト レ ス の load に よ り fast さ を bartender っ て い る こ と を, I 々 は 経 験 に understand し て い る が, そ の molecular machine sequence に つ い て は が い more unknown な point. This project で は に alone, constructing し た bone cell specific な メ カ ニ カ ル ス ト レ ス 応 a heritage 伝, ス ク レ ロ ス チ ン (legacy 伝 child name: Sost) を index と し た Gao Gan degrees ス ク リ ー ニ ン を グ method with い て bone cells, specific に 発 now し て い る new rules メ カ ニ カ ル ス ト レ ス let body の with fixed を examination み る こ と を purpose と し た. CRISPR/Cas9 method を い て, bone cell lines IDG - SW3 の Sost の turn 訳 に, 蛍 light タ ン パ ク qualitative DsRed - Express2 あ る い は 発 light enzyme ル シ フ ェ ラ ー ゼ の a で あ る NanoLuc の な of part 伝 with sequence (タ ン パ ク quality name: HiBiT) を insert た た2 types of <s:1> レポ タ タ <s:1> bone cell line <e:1> establish を rows った. The former の Sost DsRed - Express2 ノ ッ ク イ ン レ ポ ー タ ー cell line 1 を ス ク リ ー ニ ン グ, the latter の Sost - HiBi ノ ッ ク イ ン two cell lines を ス ク リ ー ニ ン グ use で す る こ と を plan し, ま ず Pool type shRNA ラ イ ブ ラ リ ー を with い て former の cell lines に 伝 son Import <s:1>, once ス, リ, ニ, <s:1> グを, apply <s:1>, て, ると, ると, ろである. ま た の this research be applied process に お い て, bone cells に 発 now し て い る メ カ ニ カ ル ス ト レ ス susceptibility イ オ ン チ ャ ン ネ ル Piezo1 が, Akt シ グ ナ ル 経 road を interface し て Sost の 発 now with inhibiting に send し て い る こ と を in vitro analytical に の て Ming ら か に す る こ と が で き た (Sasaki ら, BBRC, 2020. と this research results at the same time に in vivo analytical に お い て bud cells - bone, bone cell line に 発 now し て い る Piezo1 が bone formation に must で あ る こ と が report さ れ た (Li ら, eLife, 2019). The results of <s:1> れら となった are ら, Piezo1 <s:1> osteocytes におけるメカノセ <s:1> サ <s:1> <s:1> ら とが とが とが とが ら とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが となった are ら ら となった となった となった.

项目成果

The regulation of RANKL by mechanical force

• DOI: 10.1007/s00774-020-01145-7
• 发表时间: 2020-09
• 期刊: Journal of Bone and Mineral Metabolism
• 影响因子: 3.3
• 作者: Fumiyuki Sasaki;M. Hayashi;T. Ono;T. Nakashima

骨メカニカルストレス受容機構の解明を目指して

旨在阐明骨机械应力受体机制

• 发表时间: 2019
• 作者: 佐々木 文之;林 幹人;中島 友紀
• 通讯作者: 中島 友紀

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Mechanotransduction via the Piezo1-Akt pathway underlies Sost suppression in osteocytes

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.10.174
• 发表时间: 2020-01-15
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Sasaki, Fumiyuki;Hayashi, Mikihito;Nakashima, Tomoki
• 通讯作者: Nakashima, Tomoki