骨形成における低分子Gタンパク質Rhoファミリーの機能解析

小G蛋白Rho家族在骨形成中的功能分析

• 批准号: 13J00713
• 负责人: 大西 恵
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00713/
• 关键词: 骨芽細胞分化; Rhoファミリータンパク質; BMP2; C2C12

本研究では、BMP2誘導性骨芽細胞分化においてRhoファミリータンパク質の代表的な三因子(Rho、Rac、Cdc42)の連携がそのシグナルを制御している可能性を想定し、BMP2誘導性骨芽細胞分化のメカニズムを解明することを目的として研究に取り組んだ。これまでの研究結果から、筋芽細胞株C2C12細胞においてBMP2刺激により活性化したRacがBMP2誘導性骨芽細胞分化を抑制するという結果を得た。そこで、同じRhoファミリータンパク質であるCdc42もBMP2誘導性骨芽細胞分化を調節すると仮説を立て、cdc42siRNAを用いた実験を行った。その結果、cdc42も同様に骨芽細胞分化抑制的に働くことを示した。Racの上流因子であるTiam1 siRNAを用いて行った実験の結果から、Tiam1を介した経路によってBMP2誘導性骨芽細胞分化抑制が生じることを明らかにした。さらに、ラット骨髄由来間葉系幹細胞とマウス前骨芽細胞株(MC3T3-E1)を用いて、Rac阻害下でのBMP2誘導性骨芽細胞分化を検討したところ、両者のいずれにおいてもRacはBMP2誘導性骨芽細胞分化に影響を与えなかった。本研究課題で注目するRhoファミリー因子は細胞遊走や細胞骨格形成に関わることから、神経軸索の伸展や癌の転移・浸潤について多くの研究がなされていたが、骨研究領域においては、Rhoファミリータンパク質、特にRacとCdc42の作用についてはほとんど明らかになっていなかった。本研究により、Rac、Cdc42が骨形成へ及ぼす作用を明らかにすることで、骨形成の新たなメカニズムの解明へとつなげることができる。

The aim of this study was to determine the possibility of controlling the interaction of three factors (Rho, Rac, Cdc42), which are representative of BMP2-induced bone bud differentiation, and to elucidate the mechanism of BMP2-induced bone bud differentiation. The results of this study were as follows: 1. BMP2 stimulation of C2C12 cells resulted in activation of Rac and inhibition of BMP2-induced bone bud differentiation. Cdc42 siRNA is used to regulate the differentiation of osteoblasts induced by Cdc42. The results showed that cdc42 was the same as that of osteoblast differentiation. Rac up-regulation factor Tiam1 siRNA was used to inhibit the differentiation of BMP2-induced osteoblasts. In this study, BMP2-induced bone bud cell differentiation was investigated in vitro under medium and Rac inhibition in vitro by using MC3T3-E1 derived mesenchymal stem cells. This research topic focuses on the role of Rho, Rho and Cdc42 in cell migration, cellular bone formation, axonal extension, cancer migration and invasion. In this study, Rac, Cdc42 were used to investigate the effects of bone formation on bone formation.

项目成果

Rac1 suppresses BMP-2-induced osteoblastic differentiation, poster presentation

Rac1 抑制 BMP-2 诱导的成骨细胞分化，海报展示

• 发表时间: 2013
• 作者: Megumi Onishi;Yuki Fujita;Hideki Yoshikawa and Toshihide Yamashita;T. Morisawa and R. Okazaki;Megumi Onishi
• 通讯作者: Megumi Onishi