Analysis of the regulation of bone resorption and signaling by membrane proteins expressed in osteoclasts

近年、破骨細胞分化因子RANKLが明らかにされたことからその受容体RANKを介した破骨細胞分化の細胞内のシグナル因子に関して様々の研究が報告された。しかしながら、RANK以外の膜表面タンパク質を介した破骨細胞分化や骨吸収の制御機構等についてはまだ不明な点が多い。破骨細胞の膜表面に特異的に発現するタンパク質は、破骨細胞のマーカーとして重要であるだけでなく、リガンドの受容体として骨吸収制御に関わる可能性があると考えられる。本研究は、筆者らが作成したラット破骨細胞特異的なモノクローナル抗体Kat1及びiKat1の抗原を同定しその発現、機能を明らかとすることを目的とした。発現クローニング法によりiKat1抗原のいくつかの候補遺伝子を単離した。Kat1及びiKat1モノクローナル抗体を用いて、ラット培養破骨細胞より抗原蛋白質を免疫沈降や親和性カラムを用いて同定を試みた。その結果、現在1つの候補としてgalectin-3が検出されたが、galectin-3はKat1抗原に会合した分子である可能性もあり、現在さらに解析を進め抗原蛋白質のバンドの特定を行っている。また一方、モノクローナル抗体Kat1の抗原の細胞内の局在や発現の特異性、カルシトニン受容体との共局在の可能性について共焦点レーザー顕微鏡を用いて検討した。その結果、Kat1抗原は破骨細胞の膜に特異的に存在し、一部の破骨細胞においてKat1抗原とカルシトニン受容体これらが共局在していることがわかった。破骨細胞をカルシトニンで処理すると、Kat1抗原の局在に変化が見られた。またKat1陽性細胞の多くはM-CSFの受容体であるc-fms陽性の細胞であることがわかった。一方FACSにより単核の破骨細胞の前駆細胞についても解析した結果、前駆細胞においてもKat1陽性細胞はc-fms陽性であることがわかった。このように本研究により、Kat1抗原は破骨細胞やその前駆細胞を同定し解析する有用なマーカーであること、骨吸収の制御に関わる可能性が示された。

近年、破骨細胞分化因子RANKLが明らかにされたことからその受容体RANKを介した破骨細胞分化の細胞内のシグナル因子に関して様々の研究が報告された。しかしながら、RANK以外の膜表面タンパク質を介した破骨細胞分化や骨吸収の制御機構等についてはまだ不明な点が多い。破骨細胞の膜表面に特異的に発現するタンパク質は、破骨細胞のマーカーとして重要であるだけでなく、リガンドの受容体として骨吸収制御に関わる可能性があると考えられる。本研究は、筆者らが作成したラット破骨細胞特異的なモノクローナル抗体Kat1及びiKat1の抗原を同定しその発現、機能を明らかとすることを目的とした。発現クローニング法によりiKat1抗原のいくつかの候補遺伝子を単離した。Kat1及びiKat1モノクローナル抗体を用いて、ラット培養破骨細胞より抗原蛋白質を免疫沈降や親和性カラムを用いて同定を試みた。その結果、現在1つの候補としてgalectin-3が検出されたが、galectin-3はKat1抗原に会合した分子である可能性もあり、現在さらに解析を進め抗原蛋白質のバンドの特定を行っている。また一方、モノクローナル抗体Kat1の抗原の細胞内の局在や発現の特異性、カルシトニン受容体との共局在の可能性について共焦点レーザー顕微鏡を用いて検討した。その結果、Kat1抗原は破骨細胞の膜に特異的に存在し、一部の破骨細胞においてKat1抗原とカルシトニン受容体これらが共局在していることがわかった。破骨細胞をカルシトニンで処理すると、Kat1抗原の局在に変化が見られた。またKat1陽性細胞の多くはM-CSFの受容体であるc-fms陽性の細胞であることがわかった。一方FACSにより単核の破骨細胞の前駆細胞についても解析した結果、前駆細胞においてもKat1陽性細胞はc-fms陽性であることがわかった。このように本研究により、Kat1抗原は破骨細胞やその前駆細胞を同定し解析する有用なマーカーであること、骨吸収の制御に関わる可能性が示された。