論文サマリー

　CbfbはRunxタンパク質(Runx1, Runx2, Runx3)とヘテロダイマーを形成して機能する転写共役因子であり、肝臓における造血および骨格形成に必須な役割を果たす。Cbfbには、alternative splicingで形成される２つのアイソフォームCbfb1とCbfb2がある。本研究では、骨格形成におけるこれらアイソフォームの生理的機能を決定するために、Cbfb1-/-およびCbfb2-/-マウスの胎児を解析した。

　Cbfb2-/-マウスの胎児においては、膜性骨化および軟骨内骨化が遅延しており、軟骨細胞および骨芽細胞の分化が抑制されていたが、Cbfb1-/-マウスの胎児では影響はなかった（添付図参照）。Cbfb1-/-マウスの胎児では、頭蓋骨、四肢、肝臓、胸腺および心臓においてCbfb2 mRNAレベルが代償的に上昇していた。しかし、Cbfb2-/-マウスの胎児では、Cbfb1mRNAレベルの変化はみられなかった。このためCbfb1mRNAとCbfb2 mRNAの合計量は、Cbfb1-/-マウスの胎児では野生型と同程度であったが、Cbfb2-/-マウスの胎児では著しく減少していた。野生型におけるこれらいずれの組織においてもCbfb2 mRNAの絶対量は、Cbfb1mRNAの約３倍であった。Cbfb2-/-マウス胎児由来の頭蓋、四肢および初代培養骨芽細胞のRunxタンパク質レベルは減少していたが、Runx2タンパク質の減少の程度はわずかであった。さらに、野生型に比べてCbfb2-/-マウス胎児におけるRunxとCbfbタンパク質量は相関して減少していたことから、RunxおよびCbfbタンパク質は相互の安定性に寄与していると考えられた。Cbfb1-/-マウス胎児は正常に発育したものの、軟骨細胞・骨芽細胞分化ならびにRunx2のDNA結合において、Cbfb1はCbfb2よりも強い促進活性を持っていた。すなわち、Cbfb2はより多量に存在したが、Cbfb1はより強力にRunx2の活性を促進した。これらの結果は、活性の異なる２つのアイソフォームの量的調節によりRunx2の転写活性が生理的なレベルに維持されていることを示唆している。Cbfb2の欠失のみが骨格の表現型を示したが、機能的redundancyを持ち、骨格形成において両者が重要な役割を果たすと考えられる。

著者コメント

　四年前、私は大学院生として小守教授の研究室で骨代謝研究に取り組むよい機会を得て、Cbfbの研究を始めました。私たちのグループは、すでに骨格形成におけるCbfbの役割に関して報告しており、今回はCbfbのアイソフォームに注目して、Cbfb1 koマウスおよびCbfb2 koマウスの解析を行いました。その結果、Cbfb1はCbfb2よりも機能的には強力ですが、発現量の多いCbfb2が骨格形成においてより重要な役割を有していることが解りました。
　胎児骨格の研究においては、十分量のサンプルを得ることは容易ではなく、しかも半日のずれでも分化段階の差が生じてしまうので、厳密な時間の管理下に同腹の胎児を得る必要がありました。また、たくさんの初代培養細胞を用いた実験を行うために、多くの労力と試薬が必要でした。さらに、この研究を通じて、繰り返し実験を行い、そこで得られたすべての実験結果を客観的に評価し、結論を導かなければならないことを学びました。最後に、全ての共同研究者に感謝の意を表します。（長崎大学 大学院医歯薬学総合研究科・Qing Jiang）