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Development of high predictive bone regeneration method applying quantitative control mechanism of osteoblast differentiation factor

应用成骨细胞分化因子定量控制机制开发高预测骨再生方法

基本信息

批准号：
17H04396
负责人：
福島秀文
金额：
$ 10.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17H04396/
关键词：
骨代謝ユビキチンプロテアソーム骨芽細胞 Osterix

项目摘要

歯髄幹細胞からの予知性が高く制御可能な骨誘導法を確立するため、間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化の際の必須転写因子であるOsterix制御に着目した。本研究では、ユビキチン・プロテアソームシステム (UPS) によるOsterixタンパク質の量的制御機構を明らかにし、歯髄幹細胞からの効率的で質の高い骨芽細胞分化の分子基盤の確立と骨再生への応用研究を目的として解析を行うこととした。解析は当初の研究計画に従い、UPSによるOsterixの量的制御機構の分子基盤の解明に焦点を当てた。はじめに間葉系幹細胞での Osterix制御におけるUPSの関与を探るため、骨芽細胞分化誘導刺激後のヒト骨髄由来間葉系幹細胞をプロテアソーム阻害剤MG132で処理したところ、Osterixタンパク質の安定化が観察された。次に、Osterix 分解に関わるE3同定のため、Osterix一次配列上から候補として推定されたE3のコンセンサス認識配列（デグロン）に類似した配列を選別し、その推定デグロン配列内に変異を導入した変異体を作製してタンパク質半減期を調べたところ、変異型Osterixの安定化が認められた。さらに、E3をノックダウンした細胞株において、Osterixタンパク質の安定化と細胞内での蓄積が見られたほか、293細胞内での相互作用の解析から、このE3は、同定したデグロン配列に直接結合することでOsterixのポリユビキチン化を行うことが明らかとなった。骨芽細胞分化のマスターレギュレーターであるOsterixのUPSによる量的制御機構の分子基盤を解明することは、骨芽細胞分化シグナルの制御に新たな知見を与えるほか、歯髄幹細胞を用いた顎骨再生医療における予知性の向上と骨再生の制御を効率化する上で重要であると考えられる。

It is necessary to determine the key factors for the differentiation of bone germ cells, and it is necessary to use the Osterix to control the differentiation of bone germ cells. The purpose of this study is to determine the molecular basis of high differentiation of bone germ cells and the molecular basis of bone regeneration. The purpose of this study is to determine the molecular basis of bone regeneration in order to determine the molecular basis of bone regeneration. In this study, the control mechanism of the amount of Osterix cells in this study was used to determine the molecular basis of bone regeneration. Analyze the molecular basis of the original research project, UPS, and explain the focus of Osterix. The system of Osterix, the control of UPS, the differentiation of bone germ cells and the stimulation of bone germ cell differentiation lead to the formation of bone marrow cells, which hinder the regulation of MG132, and the stabilization of bone germs. The secondary, Osterix decomposition E3 is the same as the queue, and the Osterix is assigned once. It is presumed that the configuration of the E3 cluster is similar to the selection of the queue, and that the configuration of the queue is registered in the queue. It is assumed that the configuration is valid for the first half of the period, and that the Osterix is stable in the first half. The cell lines were isolated from E. coli, E3 and E3, and the cell lines were stabilized by Osterix. The interaction between cells was analyzed and analyzed, E3 was used to analyze the interaction, E3 was used to analyze the interaction, and the same sequence was used to combine the cell lines directly with each other. In this way, the whole cell line was optimized. The molecular mechanism that controls the amount of bone bud differentiation, bone bud cell differentiation, bone bud differentiation, bone regeneration, bone regeneration and bone regeneration.