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Tight junctions to organize apical membranes of epithelial cell sheets.

Research Project

Project/Area Number 19K16126
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 44010:Cell biology-related
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

Tanaka Hiroo  帝京大学, 医学部, 助教 (70795905)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords上皮バリア / タイトジャンクション / 細胞間バリア / アピカル / トランスポーター、チャネル / チャネル / トランスポーター
Outline of Research at the Start

生体は大小様々な区画に分かれ、各区画は、上皮細胞シートによる「上皮バリア」により、内部環境を外部からの摂動に対応させ、種々の生体機能を発揮する。上皮バリアは、タイトジャンクション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を行う。近年、両バリアの機能的な連携が生体機能構築に必要不可欠であることが明らかになりつつある。また、両バリアの機能的連携を標的とした薬剤が臨床試験段階にある一方で、両バリアの連携の分子基盤は不明である。本研究では両バリアの連携機序の分子基盤を明らかにし、上皮バリアシステムの新規構築原理を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Epithelial barrier consists of barrier functions of tight junctions (TJs) and apical membranes. Recently, it has been reported that these barriers co-operatively function to organize biological systems. Furthermore, an apical transporter, which regulate the barrier function of TJs, is a therapeutic target of hyperphosphatemia. However, molecular mechanisms underlying structural and functional connections between these barriers is unclear. In this study, we have revealed that a scaffold protein of TJs links barrier functions of TJs and apical membranes. This provides the novel mechanism of an organization of the epithelial barrier.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、両バリアの連携が生体に不可欠であり、その異常は病態に直結することが明らかになりつつある。創薬標的としても注目されている両バリアの連携についての研究は、特にその連携の分子基盤について未開拓領域であり類似研究は存在しない。。分子、細胞、マウス個体レベルで両バリアの連携に着目した本研究は、上皮バリアシステムの構築原理に新局面を開き、多様な疾患に対する新規創薬基盤となることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] A microtubule-LUZP1 association around tight junction promotes epithelial cell apical constriction2020

    • Author(s)
      Yano Tomoki、Tsukita Kazuto、Kanoh Hatsuho、Nakayama Shogo、Kashihara Hiroka、Mizuno Tomoaki、Tanaka Hiroo、Matsui Takeshi、Goto Yuhei、Komatsubara Akira、Aoki Kazuhiro、Takahashi Ryosuke、Tamura Atsushi、Tsukita Sachiko
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 40 Issue: 2

    • DOI

      10.15252/embj.2020104712

    • URL

      https://localhost/en/publications/5b8a970c-0f27-4635-b2eb-3af07674acb9

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vinculin is critical for the robustness of the epithelial cell sheet paracellular barrier for ions2019

    • Author(s)
      Konishi S, Yano T, Tanaka H, Mizuno T, Kanoh H, Tsukita K, Namba T, Tamura A, Yonemura S, Gotoh S, Matsumoto H, Hirai T, Tsukita S.
    • Journal Title

      Life Sci Alliance

      Volume: 2 Issue: 4 Pages: e201900414-e201900414

    • DOI

      10.26508/lsa.201900414

    • NAID

      120007144472

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deficiency of Stomach-Type Claudin-18 in Mice Induces Gastric Tumor Formation Independent of H pylori Infection2019

    • Author(s)
      Suzuki K, Sentani K, Tanaka H, Yano T, Suzuki K, Oshima M, Yasui W, Tamura A, Tsukita S.
    • Journal Title

      Cell Mol Gastroenterol Hepatol.

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 119

    • DOI

      10.1016/j.jcmgh.2019.03.003

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Morphologic determinant of tight junctions revealed by claudin-3 structures2019

    • Author(s)
      Nakamura Shun、Irie Katsumasa、Tanaka Hiroo、Nishikawa Kouki、Suzuki Hiroshi、Saitoh Yasunori、Tamura Atsushi、Tsukita Sachiko、Fujiyoshi Yoshinori
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 816-816

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08760-7

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Claudins: From Tight Junctions to Biological Systems2019

    • Author(s)
      Tsukita Sachiko、Tanaka Hiroo、Tamura Atsushi
    • Journal Title

      Trends in Biochemical Sciences

      Volume: 44 Issue: 2 Pages: 141-152

    • DOI

      10.1016/j.tibs.2018.09.008

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 上皮細胞間接着装置タイトジャンクションによる外分泌システムの構築2021

    • Author(s)
      田中啓雄
    • Organizer
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回 日本生理学会大会 合同大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 上皮細胞間接着装置タイトジャンクションによる外分泌制御と生体防御2021

    • Author(s)
      田中啓雄
    • Organizer
      公益社団法人日本動物学会 第92回米子大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 膜タンパク質工学ハンドブック 「クローディンを基盤とするタイトジャンクションと生体システム構築 の多様性」2020

    • Author(s)
      田中 啓雄、田村 淳、矢野 智樹、月田 早智子
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      (株)エヌ ティー エス
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Book] 膜タンパク質工学ハンドブック 「クローディンを基盤とするタイトジャンクションと生体システム構築の多様性」2020

    • Author(s)
      田中 啓雄、田村 淳、矢野 智樹、月田 早智子
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      (株)エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 生体バリア細胞生物学研究室ウェブサイト

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/tsukita/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/tsukita/

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      2019 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://researchmap.jp/tanakahiroo

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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