骨形成における骨成長因子の役割とその骨基質蛋白との相互作用

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1.骨芽細胞の基質蛋白産生に及ぼす骨成長因子の効果主要な骨成長因子のひとつであるTransforming growth factor(TGF)-betaによる骨芽細胞における基質蛋白産生調節について検討した。その結果、TGF-betaはプロテオグリカンのうち特にデコリンの産生を促進し、フィブロネクチンの産生も促進する事が明かとなった(Takeuchi,Y.et al.J.Bone Miner.Res.8:823,1993)。2.骨芽細胞の分化調節におけるTGF-betaの役割TGF-betaに対する骨芽細胞の反応性は、TGF-beta受容体の発現により調節されている事を明らかにした。また、骨芽細胞の分化に従って、TGF-beta受容体の発現が減少する事が本研究において明らかにされた。TGF-betaは骨基質産生を促進し骨基質を増加するが、骨芽細胞の分化は抑制する事が報告されており、本研究の結果から、骨芽細胞の分化におけるTGF-beta反応性低下の重要性が初めて示唆された。3.骨成長因子と結合する基質蛋白の探索牛骨基質から抽出した蛋白を用いて、TGF-betaと結合する蛋白の探索を行った。In-gel binding法、solid-phase binding法等の結果、プロテオグリカンの一種であるデコリンが、主要なTGF-beta結合蛋白のひとつである事が明かとなった。4.TGF-betaとデコリンの結合の役割デコリンと結合する事により、TGF-betaの生物学的活性が増強される場合のある可能性が示唆された。この現象は、基質蛋白と骨成長因子との結合が、成長因子の蓄積のみではなく、その活性発現の調節にも関与する事を示唆する重要な知見である。