MMP20による低分子量G蛋白/細胞骨格系を介するエナメル質形成機構の解明

MMP20阐明低分子量G蛋白/细胞骨架系统介导的牙釉质形成机制

• 批准号: 16H07387
• 负责人: 進 正史
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Fukuoka Dental College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-08-26 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H07387/
• 关键词: エナメル質; 歯学; 酵素

Matrix Metalloproteinase-20（MMP20）は歯に特異的に発現し、エナメル質タンパクを分解し脱却するエナメル質形成に重要な分子である。これまで我々はMMP20がエナメル質タンパクのみならず細胞間接着分子であるカドヘリンを分解することを明らかにしている。MMP20をエナメル質特異的に過剰発現させたマウス（Mmp20Tg）では通常のマウスと比較しエナメル質の石灰化度が低下する。そこでMmp20Tgマウスにおけるエナメル質形成およびエナメル芽細胞分化の分子機能解析を進めた。(1)Mmp20Tgマウスのエナメル質は異所性の石灰化沈着が認められ、またMmp20Tgエナメル芽細胞では正常なエナメル芽細胞が有している細胞の極性が著しく乱れていた。(2)コフィリンはアクチン線維の脱重合を促進して細胞形態を制御する分子であり、その活性化はリン酸化に依存する。Mmp20Tgエナメル質では野生型と比較しコフィリンのリン酸化が増加していた。本研究によりエナメル質タンパク分解酵素MMP20のエナメル芽細胞の細胞間接着を阻害し細胞極性を変化させ、エナメル質形成の制御する新たな分子機構が明らかとなった。今後さらにエナメル芽細胞の分化における細胞内シグナル伝達経路とエナメル質形成分子基盤の解明につなげていきたい。

基质金属蛋白酶-20 (MMP20) 是一种在牙齿中特异性表达的分子，是牙釉质形成的重要分子，可降解和脱落牙釉质蛋白。我们之前已经证明，MMP20 不仅降解牙釉质蛋白，还降解钙粘蛋白（一种细胞间粘附分子）。在牙釉质特异性过度表达 MMP20 (Mmp20Tg) 的小鼠中，与正常小鼠相比，牙釉质矿化程度降低。因此，我们对 Mmp20Tg 小鼠牙釉质形成和成釉细胞分化进行了分子功能分析。 (1)Mmp20Tg小鼠牙釉质中观察到异位钙化，且Mmp20Tg成釉细胞中正常成釉细胞的细胞极性明显破坏。 (2) Cofilin是促进肌动蛋白纤维解聚并控制细胞形态的分子，其激活依赖于磷酸化。与野生型相比，Mmp20Tg 牙釉质中丝切蛋白的磷酸化增加。这项研究揭示了牙釉质蛋白水解酶 MMP20 抑制成釉细胞细胞间粘附、改变细胞极性并控制牙釉质形成的新分子机制。未来，我们希望进一步阐明成釉细胞分化的细胞内信号转导通路和釉质形成的分子基础。

项目成果

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MMP20 overexpression disrupts ameloblasts cell polarity

MMP20 过度表达破坏成釉细胞极性

• 发表时间: 2016
• 作者: Masashi Shin;John D. Bartlett
• 通讯作者: John D. Bartlett