細胞接着分子POEMを介した骨および歯胚形成の分子メカニズムの解明

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細胞接着分子POEMは、分子内のRGDモチーフを認識するα8β1インテグリンを介して骨芽細胞の接着、伸展および生存を支持する。また、MAMドメインによって細胞表面・間隙への局在性を規定している。昨年度の研究では、細胞外分泌分子に限定し、かつMAMドメインに接着性を示す遺伝子スクリーニングから細胞接着レセプターCD44を見い出した。本年度はその詳細について検討を深めた。リコンビナントタンパク質を用いたpull down法および免疫沈降法によってPOEMとCD44の会合が確認され、その会合はCD44の細胞外領域N末側に位置するヒアルロン酸結合部位が関与することがわかった。さらに、CD44を強制発現させたCOS-7細胞培養系にPOEMリコンビナントタンパク質を添加し、細胞表面への結合および局在を観察した。その結果、POEMとCD44のトランス位-相互作用が確認され、その局在は細胞突起へ集積した。さらに共焦点レーザー顕微鏡による観察から細胞表面上での局在が一致し、POEMはCD44の新規リガンドであることが明らかになった。いずれの実験においても、蛋白質の結合性はPOEM(RGE)変異型で増強するものの局在部位は全く異なっており、POEMはインテグリンとCD44の両レセプターに対するリガンドとして同時に機能し得る可能性が示唆された。POEM-IRES-GFPおよびインテグリンα8サブユニット-IRES-GFPを個々にMC3T3-E1細胞に発現させnodule形成への関与を調べた。その結果、POEM発現細胞はnoduleの縁に位置し、一方のインテグリンα8発現細胞はnodule内に位置していた。POEMはnoduleの位置や形に関わる細胞外マトリックス分子である可能性が示唆された。