| Project/Area Number |
19H05468
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Teikyo University (2020-2024)
Osaka University (2019) |
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Principal Investigator |
Tsukita Sachiko 帝京大学, 先端総合研究機構, 特任教授 (00188517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Danev Radostin 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50415931)
中村 駿 東京医科歯科大学, 高等研究院, プロジェクト助教 (80882779)
後藤 慎平 京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (50747219)
近藤 玄 京都大学, 医生物学研究所, 教授 (40243258)
田村 淳 帝京大学, 医学部, 准教授 (00362525)
田中 啓雄 帝京大学, 医学部, 助教 (70795905)
柏原 宏香 帝京大学, 先端総合研究機構, 助教 (20966692)
八木 健 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (10241241)
足澤 悦子 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 助教 (00446262)
足立 誠 京都大学, 医学研究科, 助教 (30335244)
鈴木 貴 大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任教授(常勤) (40114516)
矢野 智樹 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20546121)
入江 克雅 名古屋大学, 細胞生理学研究センター, 助教 (20415087)
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| Project Period (FY) |
2019-04-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥560,300,000 (Direct Cost: ¥431,000,000、Indirect Cost: ¥129,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥100,100,000 (Direct Cost: ¥77,000,000、Indirect Cost: ¥23,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥102,440,000 (Direct Cost: ¥78,800,000、Indirect Cost: ¥23,640,000)
Fiscal Year 2021: ¥102,180,000 (Direct Cost: ¥78,600,000、Indirect Cost: ¥23,580,000)
Fiscal Year 2020: ¥99,190,000 (Direct Cost: ¥76,300,000、Indirect Cost: ¥22,890,000)
Fiscal Year 2019: ¥156,390,000 (Direct Cost: ¥120,300,000、Indirect Cost: ¥36,090,000)
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| Keywords | 上皮バリア / タイトジャンクション / クローディン / 上皮細胞 / 細胞骨格 / バリア病 / クライオ電顕トモグラフィー / アピカル膜 / 液-液相分離（LLPS） / TJMAP / アピカル骨格 / クライオ電顕 / TJストランド / 細胞間バリア / TJ-アピカル複合体 / アピカル細胞骨格 / TJ-ストランド / TJ-MAPs |
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| Outline of Research at the Start |
上皮バリアは、タイトジャンクション(TJ)による上皮細胞間バリアと上皮細胞アピカル膜のアピカル面バリアで形成され、物質移動の制限と選択的透過により生体機能を構築する。本研究ではまず、私共の巧妙な生体内TJの単離精製と次世代クライオ電顕を導入した単粒子構造解析により、細胞間バリアの分子構築を生体内実態に即して解明する。また、上皮バリアが、「TJ-アピカル複合体」により、時々刻々変化する生体機能を構築・制御する機構を解明する。これらの解明による２つのブレークスルーを軸に、生体状況に適応してその特性を変化させる上皮バリアの新しい生体機能統合原理を解明し、上皮バリア学の新展開および操作法の開拓を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, aiming to advance epithelial barrier biology and develop novel manipulation techniques, we conducted the following: 1.1 Established and evaluated a reconstituted tight junction (TJ) system in cultured epithelial cells using arbitrary claudins (Cldns); 1.2 Developed PACEtomo, a platform for high-resolution cryo-electron microscopy analysis. 2.1 Investigated the role of microtubule-associated proteins (TJMAPs) as the interface between TJs and the apical cytoskeleton, focusing on their function via liquid-liquid phase separation (LLPS); 2.2 Analyzed primary tracheal epithelial cells (MTECs) from dual-color-labeled transgenic mice, revealing the critical role of keratin filaments in the final stage of multiciliogenesis; 2.3 Elucidated claudin functions in the skin and its appendages using conditional knockout mice.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
体内には、胸腔・腹腔という大きな区画から、毛細血管のような小区画まで、大小様々な区画がある。生体機能を発揮するには、これらの区画が隔離され、絶えず変化する外部環境に適応して各々至適に維持される必要があるが、これは上皮細胞シートがこれを内包し、障壁（バリア）として機能することによる。上皮バリアの構築や機能の理解は、全身の機能構築・維持機構に極めて重要である。本研究では、分子から細胞・個体までの階層縦断的解析で、「TJ-アピカル複合体」による上皮バリア制御基盤の開発を目指し、新規に同定したTJMAPsによる微小管を介した上皮バリアの制御など、上皮バリア制御基盤の開発を進めた。
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| Assessment Rating |
Interim Assessment
A: 順調に研究が進展しており、期待どおりの成果が見込まれる
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