| Project/Area Number |
21K15089
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | tight junction / cholesterol / ZO / claudin / Claudin / ユビキチン化 / コレステロール / クローディン / ターンオーバー / ユビキチン / タイトジャンクション |
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| Outline of Research at the Start |
Tight junction（TJ）は、Claudinにより形成される上皮細胞のバリア機能を担う細胞接着構造である。TJの形成領域は定常的に保たれている。近年、超解像顕微鏡を用いた観察から、新規に合成されたClaudinは、TJの基底側より取り込まれ、古くなったClaudinは、頂端側よりエンドサイトーシスにより排除されるという、方向性を有するターンオーバー機構が存在することが示された。しかしながら、TJの形成領域を一定に保つ仕組みはほとんど明らかになっていない。本研究提案では、Claudinを裏打ちするZOタンパク質やユビキチンリガーゼに着目し、TJのターンオーバー機構の解明に取り組む。
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| Outline of Final Research Achievements |
It has been widely accepted that the formation of tight junctions (TJ) requires ZO proteins, a scaffold protein. However, I found that proteasome inhibitors can induce TJ formation even in cell loss of ZO proteins. This result indicated that factors other than ZO proteins exist in TJ formation. Further analysis revealed a mechanism of TJ formation in which ZO proteins accumulate cholesterol and claudin accumulates in the cholesterol-rich membrane regions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
タイトジャンクションの形成には、他の細胞接着構造での解析を基にした類推から、裏打ちタンパク質であるZOタンパク質とclaudinの結合が必須であると考えられてきた。しかし、本研究によって、ZOタンパク質との結合は必須ではなく、ZOタンパク質がコレステロールを集積させ、コレステロールに富んだ膜領域にclaudinが集積し、タイトジャンクションの形成に至るという、他の細胞接着構造とは異なる形成機構を有していることを明らかにした点は学術的に大きな意義があると考える。
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