Elucidation of the mechanism underlying osteoclastic differentiation and functional regulation by ligand-independent GPCR activation

通过不依赖配体的 GPCR 激活阐明破骨细胞分化和功能调节的机制

• 批准号: 19K05954
• 负责人: 石橋 宰
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka Prefecture University (2019-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05954/
• 关键词: 破骨細胞; G蛋白質共役型受容体; レンチウィルスベクター; ノックアウトマウス; 骨髄細胞; CRISPR/Cas9; RANKL; 骨形態; マクロファージ; リソソーム; シグナル伝達; オーファンGPCR; ゲノム編集; 遺伝子ノックアウト; 骨粗鬆症

申請者らは、リガンド未同定のG蛋白質受容体共役型受容体（GPCR）であるGPR137Bの発現が破骨細胞の分化に伴い顕著に亢進することを見出した。さらに、本遺伝子が欠損した破骨前駆細胞を用いて、GPR137Bが破骨細胞分化に決定的な役割を担うことを明らかにした。一方、Ursoら（Bone 127, 104-113, 2019）は、Gpr137b遺伝子の欠損により, マウス骨髄細胞の破骨細胞分化能, およびゼブラフィッシュにおける骨吸収活性が亢進することを報告している。この際、リガンド非依存的なGPR137Bの恒常活性が破骨細胞分化に関わることが示唆された。そこで本研究は、破骨細胞分化におけるGPR137Bを介したシグナル伝達の詳細について解析することを目的とする。本年度は、前年度に引き続き①GPR137Bを過剰発現するRAW264細胞株の作出と破骨細胞分化能の評価、および、②Gpr137b遺伝子欠損マウスの骨髄細胞を用いた破骨細胞分化能評価を行った。その結果、①では、Gpr137b過剰発現レンチウィルスベクターを用いて、Gpr137b過剰発現細胞クローンとコントロール細胞クローンをそれぞれ合計5株ずつ取得することに成功した。そこで、これらの細胞クローンのRANKL依存性破骨細胞分化能について、酒石酸耐性酸フォスファターゼ（TRAP）染色や、各種破骨細胞マーカー遺伝子（カテプシンＫ、TRAP等）の発現解析により評価した。また、②では、筑波大学トランスボーダー医学研究センターとの共同研究にて作製したGpr137b遺伝子欠損マウスから定法に従い骨髄細胞を分離後、破骨細胞分化誘導因子であるReceptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL)存在下で培養し、破骨細胞分化能を評価した。

Applicants ら は, リ ガ ン ド failed with の G protein by let body type were servants by let body (GPCR) で あ る GPR137B の 発 に is の が osteoclast differentiation with い 顕 the に hyperthyroidism す る こ と を shows し た. さ ら に, this legacy 伝 が son owe loss し を 駆 before た broken bone cells with い て, GPR137B が osteoclast differentiation に decided to cut を な service load う こ と を Ming ら か に し た. Side, Urso ら ipads (127, 104-113, 2019) は, Gpr137b but 伝 の owe loss に よ り, マ ウ ス の osteoclast differentiation to Bone marrow cells, お よ び ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ に お け る Bone absorption 収 active が hyperthyroidism す る こ と を report し て い る. <s:1> <s:1> <s:1> independent, リガ ド ド ド non-dependent なGPR137B <s:1> constant activity が osteoclast differentiation に related to わる とが とが suggesting された された. そ こ で は, this study osteoclast differentiation に お け る GPR137B を interface し た シ グ ナ ル 伝 da の detailed に つ い て parsing す る こ と を purpose と す る. は, before this year's annual に lead き 続 き (1) GPR137B を before turning 発 now す る RAW264 cell lines の can make と osteoclast differentiation の review 価, お よ び, (2) GPR137B heritage 伝 son owe loss マ ウ ス の を bone marrow cells with い た osteoclast differentiation can review 価 を line っ た. そ の results, 1 で は, Gpr137b turning 発 now レ ン チ ウ ィ ル ス ベ ク タ ー を with い て, Gpr137b turning 発 now cells ク ロ ー ン と コ ン ト ロ ー ク ル cells ロ ー ン を そ れ ぞ れ total 5 strains ず つ obtain す る こ と に successful し た. そ こ で, こ れ ら の cells ク ロ ー ン の RANKL dependency osteoclast differentiation can に つ い て, tartaric acid tolerance acid フ ォ ス フ ァ タ ー ゼ (TRAP) staining や, all kinds of osteoclast マ ー カ ー heritage 伝 child (カ テ プ シ ン K, TRAP, etc.) の 発 now parse に よ り review 価 し た. ま た, (2) で は, university of tsukuba ト ラ ン ス ボ ー ダ ー medical research セ ン タ ー と の joint research に て cropping し た Gpr137b heritage 伝 son owe loss マ ウ ス か ら optional に 従 い を separation after bone marrow cells and induce osteoclast differentiation factor で あ る Receptor activator of nuclear The ability of で culture of で and osteoclast differentiation in the presence of factor-kappa B ligand (RANKL) を evaluation 価 た た.

项目成果

Macrophages Can be an Attractive Targets for Potential Novel Therapies to Treat Gastroenteric diseases

巨噬细胞可能成为治疗胃肠疾病的潜在新疗法的有吸引力的靶标

• 发表时间: 2019
• 作者: 水上 直哉;高橋 智;水野 聖哉;杉山 文博;乾 隆;石橋 宰;Islam Zohirul
• 通讯作者: Islam Zohirul

破骨細胞で高発現するGpr137b遺伝子の欠損マウスの作出とその骨形態評価

破骨细胞中高表达的Gpr137b基因缺失小鼠的生成及其骨形态评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 水上 直哉;高橋 智;水野 聖哉;杉山 文博;乾 隆;石橋 宰
• 通讯作者: 石橋 宰