MRIラットにおける軟骨異常病態の解明とその原因遺伝子の同定

MRI 大鼠异常软骨病理学的阐明和致病基因的鉴定

• 批准号: 14657359
• 负责人: 中村 耕三
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657359/
• 关键词: KMIラット; 骨; 軟骨; 原因遺伝子; 軟骨細胞; 分化; 増殖; 連鎖解析; 成長軟骨板; 内軟骨性骨化; 骨折治癒; cGK2; 成長障害

KMIラット(2003年MRIラットを改称)は常染色体劣性遺伝による小人症モデルラットで、四肢・体軸の3-4割の短縮を示すが、他の臓器異常や内分泌異常はない。本研究では、KMIラットの骨軟骨異常の病態解明、およびMRIラットの原因遺伝子の同定を目的として、昨年までに、KMIラットの組織学的、組織形態計測学的解析、KMIラットにおける軟骨関連遺伝子の発現動態の解析、In vitroにおける成長軟骨由来軟骨細胞の増殖、分化に関する解析を行った。本年度は、原因遺伝子Kmiの同定を行った。すなわち、ラットゲノムライブラリーより、連鎖解析によってmapされたkmi locusを含むPACクローンをスクリーニングし、さらに、単離されたクローンをビオチンでラベルしたものをプローブとしてもちい、野生型ラットの成長軟骨組織より作製したcDNA libraryとハイブリダイズさせてcDNA selectionを行った。その結果,KMI原因遺伝子座はD14rat6近傍にmappingされた。同領域の候補遺伝子を探索したところ,cGMP-dependent protein kinase 2(cGK2)遺伝子翻訳領域の220塩基の欠失によりstop codonが出現し,kinase domainを完全欠損したcGK2が産生されることが原因であることが明らかになった。したがって、KMIの成長障害の本態はcGK2の機能障害によって生じるものであり、KMIの表現形と考え合わせると、cGK2は軟骨細胞から分泌される分化阻害因子を柳制することによって、増殖と分化のカップリングを制御している分子であると推測された。

KMI classification (renamed MRI classification in 2003) includes autosomal abnormality, microsomia, shortening of limb and body axis, other organ abnormalities, and endocrine abnormalities. This study aims to clarify the pathophysiology of osteochondral abnormalities In KMI, identify the causes of MRI abnormalities, analyze the histology and histomorphology of KMI abnormalities, analyze the development dynamics of cartilage related genes in KMI abnormalities, and analyze the relationship between the proliferation and differentiation of chondrocytes in vitro. This year, the reason for the failure of Kmi is the same. The cDNA library and the cDNA selection of the growing soft bone tissue of the wild type are carried out in the following ways: As a result, the KMI gene is mapped near D14rat6. CGMP-dependent protein kinase2 (cGK2) is a candidate for the same domain. The present state of growth barrier of KMI is related to the functional barrier of cGK2, and the expression of KMI is related to the molecular control of differentiation barrier factor secreted by chondrocytes.

项目成果

Nakamichi Y, et al.: "Chondromodulin-I is a bone remodeling factor"Mol Cell Biol. 23. 636-644 (2003)

Nakamichi Y 等人：“软骨调节蛋白-I 是一种骨重塑因子”Mol Cell Biol。

Hoshi K, et al.: "Deficiency of insulin receptor substrate-1 impairs skeletal growth through early closure of epiphyseal cartilage."J Bone Miner Res. 19. 214-223 (2004)

Hoshi K 等人：“胰岛素受体底物 1 的缺乏会导致骨骺软骨过早闭合，从而损害骨骼生长。”J Bone Miner Res。

Koshizuka Y, et al.: "Cystatin 10, a novel chondrocyte-specific protein, may promote the last steps of the chondrocyte differentiation pathway"J Biol Chem. 278. 48259-48266 (2003)

Koshizuka Y 等人：“胱抑素 10 是一种新型软骨细胞特异性蛋白，可能促进软骨细胞分化途径的最后步骤”J Biol Chem。

川口 浩, 他: "運動器の再生医療"THE BONE. 17. 73-88 (2003)

Hiroshi Kawaguchi 等人：“肌肉骨骼器官的再生医学”THE BONE，17. 73-88 (2003)。

川口 浩: "骨粗鬆症の病型と病態"Pharma Medica. 21. 10-13 (2003)

Hiroshi Kawaguchi：“骨质疏松症的类型和病理学”Pharma Medica 21. 10-13 (2003)。