We have probed for active sites in the B1 chain of laminin using synthetic peptides comprising certain regions of its amino acid sequence as deduced from cDNA clones. An antibody to a 19-mer from domain III inhibited attachment of HT-1080 and CHO cells to laminin, while the peptide itself was inactive. A nearby peptide (CDPGYIGSR) from domain III with homology to epidermal growth factor was synthesized and found to be one of the principle sites in laminin mediating cell attachment, migration, and receptor binding.

The invasion of tumor cells through basement membranes is a critical step in the formation of metastases. The binding of the malignant cells to laminin in the basement membranes allows their attachment and activates their invasiveness. Recently a synthetic nonapeptide from the B1 chain sequence of laminin was identified as a major site for cell binding. A pentapeptide within the nonapeptide sequence was found to reduce the formation of lung colonies in mice injected with melanoma cells and also to inhibit the invasiveness of the cells in vitro.

SOX9 is a transcription factor that plays a key role in chondrogenesis. Aggrecan is one of the major structural components in cartilage; however, the molecular mechanism of aggrecan gene regulation has not yet been fully elucidated. TC6 is a clonal chondrocytic cell line derived from articular cartilage. The purpose of this study was to examine whether SOX9 modulates aggrecan gene expression and to further identify molecules that regulate Sox9 expression in TC6 cells. SOX9 overexpression in TC6 cells enhanced by approximately 3-fold the transcriptional activity of the AgCAT-8 construct containing 8-kilobase (kb) promoter/first exon/first intron fragments of the aggrecan gene. SOX9 enhancement of aggrecan promoter activity was lost when we deleted a 4.5-kb fragment from the 3'-end of the 8-kb fragment corresponding to the region including the first intron. In TC6 cells, SOX9 enhanced the transcriptional activity of a reporter construct containing the Sry/Sox consensus sequence >10-fold. SOX9 enhancement of aggrecan gene promoter activity and SOX9 transactivation through the Sry/Sox consensus sequence were not observed in osteoblastic osteosarcoma cells (ROS17/2.8), indicating the dependence on the cellular background. Northern blot analysis indicated that TC6 cells constitutively express Sox9 mRNA at relatively low levels. To examine regulation of Sox9 gene expression, we investigated the effects of calciotropic hormones and cytokines. Among these, retinoic acid (RA) specifically enhanced Sox9 mRNA expression in TC6 cells. The basal levels of Sox9 expression and its enhancement by RA were observed similarly at both permissive (33 degrees C) and nonpermissive (39 degrees C) temperatures. Furthermore, RA treatment enhanced the transcriptional activity of a reporter construct containing the Sry/Sox consensus sequence in TC6 cells. Moreover, RA treatment also enhanced the transcriptional activity of another reporter construct containing the enhancer region of the type II procollagen gene in TC6 cells. These observations indicate that SOX9 enhances aggrecan promoter activity and that its expression is up-regulated by RA in TC6 cells.

Tooth morphogenesis results from reciprocal interactions between oral epithelium and ectomesenchyme culminating in the formation of mineralized tissues, enamel, and dentin. During this process, epithelial cells differentiate into enamel-secreting ameloblasts. Ameloblastin, an enamel matrix protein, is expressed by differentiating ameloblasts. Here, we report the creation of ameloblastin-null mice, which developed severe enamel hypoplasia. In mutant tooth, the dental epithelium differentiated into enamel-secreting ameloblasts, but the cells were detached from the matrix and subsequently lost cell polarity, resumed proliferation, and formed multicell layers. Expression of Msx2, p27, and p75 were deregulated in mutant ameloblasts, the phenotypes of which were reversed to undifferentiated epithelium. We found that recombinant ameloblastin adhered specifically to ameloblasts and inhibited cell proliferation. The mutant mice developed an odontogenic tumor of dental epithelium origin. Thus, ameloblastin is a cell adhesion molecule essential for amelogenesis, and it plays a role in maintaining the differentiation state of secretory stage ameloblasts by binding to ameloblasts and inhibiting proliferation.