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

基本信息

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

项目摘要

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。

已知机械应力的中等负载可引起成骨细胞增殖，分化和骨基质产生，并在骨组织重塑中起重要作用。我们研究了应用于培养的成骨细胞对骨组织重塑和基因表达的机械应力的影响。到目前为止，我们已经研究了各种强度扩展刺激对培养的成骨细胞（MC3T3E1细胞）对JNK和p38激活的影响，这是SAPK系统的构成因素。结果，我们发现JNK和p38表现出不同的激活模式，具体取决于延伸刺激的强度和持续时间。以12％的延长速率，在刺激开始后5分钟观察到JNK和P38的激活，但显示出JNK的激活是由激活Ask1的细胞外Ca^<2+>的涌入刺激的涌入，这是MAPKKK家族的成员，这会激活下游MKK4。但是，有人提出同时发生p38的激活是由于与JNK的机制不同。此外，仅在延长速率4％时，刺激发作后120分钟才观察到P38激活，但目前未观察到JNK的激活。这些结果表明，独特基因组的转录调节是JNK和p38的下游诱导的，它们以不同的模式激活，具体取决于刺激的强度和持续时间，并且可能对骨组织重塑产生各种影响。因此，为了验证这一点，我们开始使用微阵列在每个刺激条件下全面分析JNK和p38下游发生的基因表达的变化。先前的初步分析表明，该基因诱导JNK下游的表达或p38激活在12％的延长率以12％的刺激开始后5分钟观察到。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
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

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

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
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

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

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
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

Clathrin light chain b is capable of affecting potently a major protein phosphatase from microtubules (MT-PP1).

网格蛋白轻链 b 能够有效影响微管中的主要蛋白磷酸酶 (MT-PP1)。

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
FEBS Lett. 580
影响因子：
0
作者：
A.Hiraga;N.Morrice;E.Honda;S.Tamura;H.Munakata
通讯作者：
H.Munakata

プロテインホスファターゼ2Cの多彩な機能

蛋白磷酸酶2C的多种功能

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
A.Hiraga;N.Morrice;E.Honda;S.Tamura;H.Munakata;小林孝安
通讯作者：
小林孝安

DOI：
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田村眞理其他文献

Micropatterning with different call types by dielectrophoretic manipulation

通过介电泳操作进行不同调用类型的微图案化

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
A.Hiraga;N.Morrice;E.Honda;S.Tamura;H.Munakata;Hitoshi Shiku et al.;小林孝安;Sang Hyun Lee et al.;Shigenobu Kasai et al.;天野一宇;Takeshi Saito et al.;逸見健明;Yasufumi Takahashi et al.;逸見健明;安川智之;齊藤聡子;田村眞理;安川智之;齊藤聡子;安川智之;Tomoyuki Yasukawa;Tomoyuki Yasukawa
通讯作者：
Tomoyuki Yasukawa

誘電泳動を用いる細胞アレイの作製とバイオセンサーへの応用

使用介电泳制造细胞阵列及其在生物传感器中的应用

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
A.Hiraga;N.Morrice;E.Honda;S.Tamura;H.Munakata;Hitoshi Shiku et al.;小林孝安;Sang Hyun Lee et al.;Shigenobu Kasai et al.;天野一宇;Takeshi Saito et al.;逸見健明;Yasufumi Takahashi et al.;逸見健明;安川智之;齊藤聡子;田村眞理;安川智之;齊藤聡子;安川智之;Tomoyuki Yasukawa;Tomoyuki Yasukawa;安川智之;安川智之;安川智之
通讯作者：
安川智之