プロテインキナーゼN3の構造から探る破骨細胞機能制御機構と阻害剤の臨床応用

从蛋白激酶N3结构探讨破骨细胞功能调控机制及抑制剂的临床应用

• 批准号: 22K09908
• 负责人: 上原 俊介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Matsumoto Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09908/
• 关键词: 破骨細胞; 骨吸収; Pkn3; 骨粗鬆症; 細胞骨格

骨吸収の亢進は、骨粗鬆症、歯周病及び関節リウマチなどの疾患における骨量減少の原因である。骨吸収を制御するシグナル系を明らかにすることは、それを標的とした新たな骨吸収抑制薬の開発につながる。我々は、これまでに、破骨細胞の骨吸収活性の制御機構について解析してきた。破骨細胞は、骨吸収に際して、その細胞骨格をダイナミックに変化させる。破骨細胞のアクチン細胞骨格再編成が、Wnt非古典経路のシグナルにより促進されることを見出し、その下流でRhoエフェクターであるプロテインキナーゼN3(Pkn3)が活性化されることが重要であることを明らかにした。Pkn3は、セリン/スレオニンキナーゼである。過去にリコンビナントのPkn3を用いた解析により、既知のセリン/スレオニンキナーゼ阻害剤のうち、Pkn3阻害活性を有する物が複数報告されている。本研究課題においては、Pkn3がどのように破骨細胞の骨吸収活性を抑制するか、また、Pkn3阻害剤がin vivoにおいて骨吸収を抑制する治療薬になり得るか、ということを目的としている。令和4年度、in vitroの実験系において複数のPkn3阻害剤を用いて破骨細胞の骨吸収活性に対する効果を調べたところ、強い抑制効果を持つ化合物が見つかった一方、抑制効果が認められない化合物もあった。このことから、破骨細胞に発現するPkn3は、既知のものと異なるバリアントである可能性が示唆された。In vivoにおいて、骨吸収亢進モデルマウスにPkn3阻害活性を有する化合物を投与したところ、骨量の減少を抑えることが出来た。

骨骼吸收的增加是造成骨质疏松症，牙周疾病和类风湿关节炎等疾病中骨骼量的原因。澄清控制骨吸收的信号系统将导致靶向新的骨吸收抑制剂的发展。我们已经分析了骨细胞中骨质活性活性的控制机制。骨吸收时，骨细胞动态地改变细胞骨骼。重要的是，肌动蛋白细胞骨骼的重组是由Wnt非类途径的信号促进的，并且在下游中激活Rho效应蛋白激酶N3（PKN3）很重要。 PKN3是丝氨酸/sloonin激酶。过去，使用重新提供的PKN3进行分析，已经报告了具有PKN3抑制活性的已知塞林/sleonin激酶抑制剂之一。这项研究的目的是查看PKN3如何抑制整骨细胞的整骨活性，以及​​PKN3抑制剂是否可以成为一种治疗性药物，可抑制体内骨骼的吸收。在40财年的第四年，使用多个PKN3抑制剂在体外的实验系统中发现了骨细胞的骨质细胞的作用。这表明在骨病细胞中表达的PKN3可能与已知的变体不同。在体内，在骨吸收模型中具有PKN3抑制活性的化合物减少了骨体积的降低。

项目成果

骨芽細胞分化における細胞老化の影響(Effect of cellular senescence on osteoblast differentiation)

细胞衰老对成骨细胞分化的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 松井 龍一;上原 俊介;宇田川 信之;小林 泰浩;石田 昌義
• 通讯作者: 石田 昌義