哺乳類上皮細胞のａｐｉｃａｌ膜形成メカニズムの解明

• Project/Area Number: 14J05233
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 早瀬 純也 九州大学, 医学研究院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 上皮細胞 / apical膜形成 / apical膜

Outline of Annual Research Achievements

上皮細胞は、体内と体外を区切ることで異物侵入を阻止する一方で、腸管では栄養物を吸収し、腎尿細管では老廃物を排泄するといった多様な役割を果たす。上皮細胞がこのような適切な機能を発揮するためには、体外環境に接するapical膜と体内環境に接するbasolateral膜という性質の異なる膜ドメインを形成し、維持することが必要不可欠である。今までのところ、哺乳類上皮細胞において何がapical膜を規定し、どのような過程を経てapical膜が形成されるのかは明らかにされていない。申請者はこれまでの研究結果から、Crumbs familyタンパク質の１つであるCrb3がapical膜形成を促進することを明らかにした。本研究において、これまでにCrumbs familyの解析を中心としたapical膜形成メカニズムの解明を目指して解析を行ってきた。また、apical膜規定因子の同定に加え、上皮細胞 のapical膜ドメインがどのように形成されるのかを明らかにするため、長時間高分解能タイムラプスイメージングの実験系を立ち上げ、解析を行ってきた。
本年度は回折限界を超える超解像顕微鏡を用いることにより、3次元培養中におけるapical膜タンパク質の挙動だけでなく、basal膜タンパク質が細胞膜に運ばれる新たな輸送メカニズムを見出し、細胞外基質中で上皮細胞がapico-basal polarityを形成する機構を明らかにすることができた。今後はこれまでに明らかにしてきた細胞外基質中における上皮細胞のapical膜及びbassolateral膜の挙動の変化について論文として報告する予定である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ric-8A-mediated stabilization of the trimeric G protein subunit Gαi is inhibited by pertussis toxin-catalyzed ADP-ribosylation (2017)
  • Author(s): Kanako Chishiki, Sachiko Kamakura, Junya Hayase, Satoru Yuzawa, Hideki Sumimoto
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 483 Issue: 3 Pages: 941-945
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.01.036
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ric-8A, an activator protein Gαi, controls mammalian epithelial cell polarity for tight junction assembly and cystogenesis (2017)
  • Author(s): Kanako Chishiki, Sachiko Kamakura, Junya Hayase, Hideki Sumimoto
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 22 Issue: 3 Pages: 293-309
  • DOI: 10.1111/gtc.12477
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Structural basis of cofactor-mediated stabilization and substrate recognition of the α-tubulin acetyltransferase αTAT1 (2015)
  • Author(s): Satoru Yuzawa, Sachiko Kamakura, Junya Hayase and Hideki Sumimoto
  • Journal Title: Biochemical Journal Volume: 467 Issue: 1 Pages: 103-113
  • DOI: 10.1042/bj20141193
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant