成熟骨組織中で骨芽細胞の新生を促す因子に対する受容体遺伝子を、形態学的に探し出す

形态学寻找促进成熟骨组织中成骨细胞再生因子的受体基因

基本信息

批准号：
05671516
负责人：
池田通
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Showa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

TGF-betaスーパーファミリーのひとつであるアクチビンの受容体遺伝子がクローニングされ、セリン・スレオニンキナーゼ活性を有することが明らかになったことから、同じくTGF-betaスーパーファミリーに属するbone morphogenetic protein(BMP)に対する受容体もセリン・スレオニンキナーゼ活性をもっていると予想された。そこで、異なった受容体の間でも非常によく保存されていると考えられるセリン・スレオニンキナーゼ領域のヌクレオチド配列を予測し、それに対するオリゴヌクレオチドプライマーを作成し、PCRを用いてBMPに対する受容体遺伝子のクローニングを試みた。その結果、今回新規にクローニングされた遺伝子のひとつが、筑波大学の上野(現所属:北海道大学)らによって最近クローニングされたマウスのBMP-2およびBMP-4に対する受容体の、ラットhomologueであることが判明した。そこで今回クローニングされた受容体および、そのリガンドであるBMP-2とBMP-4の各遺伝子の組織内での発現状況を、ラットの胎仔および新生仔組織を用いてin situハイブリダイゼーション法で調べた。その結果、受容体遺伝子は骨芽細胞、軟骨細胞、毛根上皮、腎上皮、気管支上皮、心筋、髄膜、腸管周囲で発現が認められた。それに対し、BMP-2およびBMP-4に対する遺伝子の発現は、多くの場合受容体遺伝子の発現が認められた部分またはその近傍で認められ、autocrineまたはparacrineのメカニズムでBMP-2およびBMP-4が機能していることがわかった。また、成熟骨組織中でのこれらの遺伝子の発現状況は新生仔や胎仔にくらべて発現量が少ないため、in situハイブリダイゼーション法では確認できなかった。従って、正常骨組織においてBMP-2およびBMP-4は、骨形成期に特に重要な働きをしていることが示唆された。これらの成果は、現在欧文学術雑誌へ投稿準備中である。

激活素（TGF-β超家族的成员）的受体基因被克隆，并被发现具有丝氨酸-苏氨酸激酶活性，预测人体也具有丝氨酸-苏氨酸激酶活性。因此，我们预测了被认为在不同受体之间高度保守的丝氨酸/苏氨酸激酶区域的核苷酸序列，为其创建了寡核苷酸引物，并使用PCR来预测BMP的受体基因并进行了尝试克隆。结果发现，新克隆的基因之一是筑波大学（现隶属北海道大学）的上野等人最近克隆的小鼠BMP-2和BMP-4受体的大鼠同源物。因此，我们利用大鼠胎儿和新生儿组织进行原位杂交，研究了克隆受体及其配体 BMP-2 和 BMP-4 在组织中的表达状态。结果，在成骨细胞、软骨细胞、毛根上皮、肾上皮、支气管上皮、心肌、脑膜和肠周围观察到受体基因的表达。相反，BMP-2和BMP-4基因的表达经常在受体基因表达的区域或附近观察到，并且BMP-2和BMP-4通过自分泌或旁分泌机制表达，我发现它正在发挥作用。。另外，这些基因在成熟骨组织中的表达状况低于新生儿和胎儿，因此无法通过原位杂交证实。因此，提示BMP-2和BMP-4在成骨期的正常骨组织中发挥着特别重要的作用。目前正在准备将这些结果提交给欧洲学术期刊。