膜輸送系を主軸とする新規分子による骨粗鬆症モデルマウスの病態解明

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本研究の目的は、Rab44の欠失が骨粗鬆症モデルへ与える影響を調べ、その機能を明らかにすることである。研究代表者はRab44 の遺伝子異常が骨粗鬆症に関与するのではないかと考え、本遺伝子ノックアウトマウスに以下の環境因子を加えて骨粗鬆症モデルを作製し解析する。食事環境に関してはカルシウム欠乏食モデル、性ホルモン異常に関しては卵巣摘出(OVX)モデル、薬物療法に関してはステロイド投与などの薬物投与モデル、運動の影響に関して尾部懸垂モデルを作製する。また、in vitroでのCoro1cとの相互機能に対する実験を行うことにより、その分子メカニズムも解明する。質量分析の結果、Rab44がアクチン結合タンパク質であるCoronin1Cと相互作用することを見出した。免疫沈降実験ではCoro1cとの結合はRab44の野生型と不活性型（GDP型）変異体発現細胞で起こり、Rab44の活性型(GTP型)変異体発現細胞では起こらないことが明らかになった。これらの知見と一致するように、GTP型変異体の発現は破骨細胞の分化を抑制し、GDP型変異体の発現は分化を促進することがわかった。Coro1cノックダウン実験では、破骨細胞は顕著に多核形成が阻害されていた。さらに、Coro1cノックダウンにより、RAW-Dマクロファージの運動能と遊走能が阻害された。in vivoの実験系でもCoro1cノックダウンが破骨細胞形成を抑制することが明らかになった。従って、Coro1cノックダウン細胞において破骨細胞の細胞形成と融合が減少するのは、マクロファージの運動性が減少したことに起因している可能性が考えられた。以上の結果から、Coro1cはGDP特異的Rab44エフェクターでありマクロファージの細胞運動を調節することで破骨細胞形成を制御することが明らかになった。