Fam20CとDmp1/Dspp過剰発現マウスを用いた硬組織のリン酸化の役割解明

使用 Fam20C 和 Dmp1/Dspp 过表达小鼠阐明磷酸化在硬组织中的作用

基本信息

批准号：
21K16930
负责人：
廣瀬勝俊
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16930/
关键词：
骨象牙質リン酸化酸性リン蛋白質 Fam20C Dmp1 DSPP 象牙衛室

项目摘要

生体硬組織の石灰化は、骨では骨芽細胞が、歯の象牙質では象牙芽細胞が産生する細胞外基質蛋白質を核として起こる。特に、硬組織に豊富かつ特異的に存在する酸性リン蛋白質が石灰化に重要な役割を担っていると考えられている。近年、酸性リン蛋白質のリン酸化を担う酵素としてFam20C (family with sequence similarity 20, member C）が同定され、Fam20Cによるリン酸化が石灰化制御に重要であると注目されている。本研究では、骨芽細胞/象牙芽細胞特異的にFam20Cを過剰発現するマウス(Fam20C-Tg)を用いて、Dmp1 (dentin Matrix Protein 1：骨の代表的な酸性リン蛋白質)やDSPP (dentin sialophosphoprotein：象牙質の代表的な酸性リン蛋白質)等の酸性リン蛋白質のリン酸化の役割を明らかにすることを目的とする。本年度は、Fam20C-Tgの歯の解析を行い、象牙質形成における酸性リン蛋白質のリン酸化の影響を検討した。網羅的リン酸化解析により、Fam20C-TgではDSPPやDmp1などの酸性リン蛋白質のリン酸化が亢進していることを明らかとした。また、歯冠象牙質におけるリン酸化亢進は、骨組織と同様に、石灰化促進に働くことを明らかとした。歯根象牙質では分化異常が生じて、骨様硬組織形成が起こること明らかとした。この骨様硬組織形成には、DSPPの減少と、骨形成に重要な役割を担うRunx2 (runt-related transcription factor 2)とBMP2 (bone morphogenetic proteins 2)の発現増加が関与していることが示唆された。

生物僵硬组织的钙化是通过骨骼中成骨细胞和牙齿牙本质中成骨细胞产生的细胞外基质蛋白发生的。特别是，酸性磷蛋白丰富且特别存在于硬组织中，被认为在钙化中起重要作用。最近，FAM20C（具有序列相似性20，成员C的家族）被确定为负责酸性磷酸蛋白磷酸化的酶，并且由于FAM20C的磷酸化对于控制钙化很重要，因此它引起了人们的注意。这项研究旨在阐明酸性磷酸蛋白（例如DMP1（牙本质基质蛋白1：骨骼中典型的酸性磷酸蛋白）和DSPP（Dentin sialophophophoph蛋白：典型的酸性磷酸蛋白）在骨骼中使用小鼠（FAM20C-TG）的作用（一种典型的酸性磷酸蛋白），其作用是（FAM20C-TGG）。今年，我们分析了FAM20C-TG的牙齿，并检查了酸性磷蛋白对牙本质形成的磷酸化的影响。全面的磷酸化分析表明，FAM20C-TG通过酸性磷酸蛋白（如DSPP和DMP1）的磷酸化增强。还表明，冠状牙本质的磷酸化增加，就像骨组织一样，可以促进钙化。结果表明，根牙本质中发生异常分化，导致形成骨状硬组织。建议形成骨形成的形成涉及DSPP的降低和Runx2（Runt与Runt相关的转录因子2）和BMP2（骨形态发生蛋白2）的表达增加，这在骨生成中起着重要作用。