メカニカルストレスに対する骨組織応答の分子機構

骨组织响应机械应力的分子机制

• 批准号: 18048002
• 负责人: 田村 眞理
• 金额: $ 6.85万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18048002/
• 关键词: メカニカルストレス; 骨芽細胞; SAPKシステム; 分化誘導; 細胞増殖

骨組織への適度のメカニカルストレスの負荷は、骨芽細胞の増殖、分化及び骨基質の産生を誘導し、骨組織のリモデリングに重要な役割を果たすことが知られている。我々は培養骨芽細胞に加えるメカニカルストレスが、骨組織のリモデリング関連のシグナル伝達や遺伝子の発現に与える影響について検討を行ってきた。これまでに、培養骨芽細胞(MC3T3E1細胞)に様々な強度の伸展刺激を負荷し、SAPKシステムの構成因子であるJNK及びp38の活性化に与える影響について検討を行った。その結果、伸展刺激の強度や持続時間によって、JNK及びp38が異なった活性化パターンを示すことを見出した。伸展率12%の場合、刺激開始後5分でJNKとp38の活性化が観察されるが、JNKの活性化は、刺激に伴う細胞外からのCa^<2+>の流入がMAPKKKファミリーの一員であるASK1を活性化し、これが下流のMKK4を活性化することにより誘導されることが示された。しかしながら同時に起こるp38の活性化は、JNKの活性化とは異なる機構によることが示唆された。さらに、伸展率4%の場合にだけ特異的に、刺激開始後120分にp38の活性化が観察されたが、この時、JNKの活性化は見られなかった。これらの結果から、刺激の強度や持続時間の違いによって、異なったパターンで活性化されるJNKやp38の下流で、それぞれ、固有の遺伝子群の転写制御が誘導され、骨組織のリモデリングに様々な影響を与える可能性が示唆された。そこで、この点を検証するためにマイクロアレイを用いて、それぞれの刺激条件下で、JNKやp38の下流でおこる遺伝子発現の変動の網羅的な解析に着手した。これまでの予備的な解析の結果、伸展率12%の刺激開始後5分で観察されるJNKあるいはp38の活性化の下流で発現が誘導される遺伝子群は、相互に大幅に異なっていることが示唆された。

The results show that the growth and differentiation of bone bud cells and the production of bone matrix can be induced by the stress of bone tissue growth, and the growth and differentiation of bone tissue can be induced by bone tissue growth. We have studied the development and influence of bone bud cells in culture and bone tissue culture. In this study, cultured bone bud cells (MC3T3E1 cells) were examined for the effects of stress and extensional stimulation on the activation of JNK and p38 in SAPK system components. The results, the intensity and duration of stretch stimulation, JNK and p38 were shown. When the elongation rate was 12%, JNK and p38 activation was detected 5 minutes after stimulation, JNK activation was accompanied by extracellular Ca^<2+> influx, ASK1 activation was accompanied by MAPKK activation, and MKK4 activation was accompanied by induction. The activation of p38 and JNK was initiated simultaneously. In the case of 4% stretch rate, the activation of p38 was observed at 120 min after the start of stimulation. The results of this study include: stimulation intensity, duration of stimulation, activation of JNK and p38 downstream, induction of intrinsic gene subgroup, influence and possibility of bone tissue dissociation. The analysis of the movement and net of JNK and p38 under different stimulation conditions was carried out. The results of the analysis of the preparation showed that the elongation rate was 12%, and the activation of p38 was induced 5 minutes after the start of stimulation.

项目成果

PP2Cε Dephosphorylates caramide transporter (CERT) and enhances the association between CERT and VAP-A at ER Membrane

PP2Cε 使 Caramide 转运蛋白 (CERT) 去磷酸化并增强 CERT 与 ER 膜上的 VAP-A 之间的关联

• 发表时间: 2007
• 作者: A.Hiraga;N.Morrice;E.Honda;S.Tamura;H.Munakata;小林 孝安;天野 一宇;逸見 健明;逸見 健明;齊藤 聡子;田村 眞理
• 通讯作者: 田村 眞理

Disruption of the mouse protein Ser/Thr phosphatase 2Cβ gene leads to early pre-implantation lethality

• DOI: 10.1016/j.mod.2007.04.001
• 发表时间: 2007-07-01
• 期刊: MECHANISMS OF DEVELOPMENT
• 影响因子: 2.6
• 作者: Sasaki, Masato;Ohnishi, Motoko;Tamura, Shinri
• 通讯作者: Tamura, Shinri

PP2CδおよびPP2CεによるROS誘導性アポトーシスの制御

PP2Cδ 和 PP2Cε 对 ROS 诱导的细胞凋亡的调节

• 发表时间: 2007
• 作者: A.Hiraga;N.Morrice;E.Honda;S.Tamura;H.Munakata;小林 孝安;天野 一宇
• 通讯作者: 天野 一宇

Regulation of Apoptosis Signal-regulating Kinase 1 by Protein Phosphatase2Cε

蛋白磷酸酶2Cε对细胞凋亡信号调节激酶1的调节

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biochem.J. 405
• 作者: Saito;J.;et. al.
• 通讯作者: et. al.

PP2Cεの新規機能:PP2Cεは小胞体上でセラミド輸送タンパク質CERTを脱リン酸化する

PP2Cε的新功能：PP2Cε使内质网上的神经酰胺转运蛋白CERT去磷酸化

• 发表时间: 2007
• 作者: A.Hiraga;N.Morrice;E.Honda;S.Tamura;H.Munakata;小林 孝安;天野 一宇;逸見 健明;逸見 健明;齊藤 聡子;田村 眞理;齊藤 聡子
• 通讯作者: 齊藤 聡子