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Role of cell competition in epithelial barrier homeostasis

Publicly Offered Research

Project AreaCell competition: a mechanism for survival of the fittest in the multi-cellular community
Project/Area Number 17H05627
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

大谷 哲久  生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 助教 (50415105)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords細胞競合 / 密着結合 / 上皮バリア / ホメオスタシス / ミオシン / 張力 / 接着結合 / Afadin / Afadin
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに、バリア破綻細胞の検知に接着結合の構成因子の一つであるAfadinが必須であること、また正常細胞とバリア破綻細胞の境界面にAfadinが張力依存的に集積することを明らかにしていた。そこで、今年度は、接着結合における張力感知に重要な役割を果たすα-catenin/Vinculin経路とAfadinとの関係を検討した。その結果、張力依存的な構造変化が不全となるような変異α-cateninを発現する細胞、およびVinculinをKOした細胞においてはバリア破綻細胞の除去効率が顕著に低下した。さらに、Afadinはクローン境界へのVinculinの集積に必須であったが、一方でα-catenin/Vinculin経路はAfadinの集積には必須ではなかった。これらの結果から、Afadinはα-catenin/Vinculin経路の上流で機能すると考えられた。そこで、正常細胞とバリア破綻細胞の境界面へのAfadinの集積機構をさらに検討するために、Afadinの構造機能解析を行った結果、Afadinの集積にはRas/Rap GTPase結合ドメインが重要であることが示唆された。
また、バリア破綻細胞の除去に関わるシグナル伝達経路を明らかにするために、前年度に化合物スクリーニングを行った。今年度は、それらのシグナル伝達の関与についてさらに検討を進めた結果、バリア破綻細胞の除去にROCKが重要であることが明らかとなった。また、バリア破綻細胞においては正常細胞では認められないアクトミオシンのケーブル上の構造が頂端部側に形成されることを見出した。これらの結果を総合して、上皮シート内に上皮バリアが破綻した細胞が出現すると、バリア破綻細胞における張力制御の異常が隣接する正常細胞の接着結合を介してAfadin依存的に検知されることにより、バリア破綻細胞の除去が起こると考えられた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] ZO family proteins regulate epithelial polarity independent of tight junction strand assembly.2019

    • Author(s)
      Tetsuhisa Otani, Shinsaku Tokuda, Mikio Furuse
    • Organizer
      9th FAOPS Congress
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ZO family proteins regulate epithelial polarity independent of tight junction strand assembly.2018

    • Author(s)
      大谷哲久、徳田深作、古瀬幹夫
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会合同大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮バリアと上皮極性形成における密着結合の役割2018

    • Author(s)
      大谷哲久、徳田深作、古瀬幹夫
    • Organizer
      第8回生理研・名大医合同シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ZO family proteins regulate epithelial polarity independent of tight junction strand assembly.2018

    • Author(s)
      Tetsuhisa Otani, Shinsaku Tokuda, Mikio Furuse
    • Organizer
      ASCB/EMBO 2018 meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Epithelial barrier homeostasis by cell competition.2017

    • Author(s)
      Tetsuhisa Otani, Mikio Furuse
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Cell Competition, Cell Competition and Cancer,
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮バリアの恒常性の維持における細胞競合の役割2017

    • Author(s)
      大谷哲久、古瀬幹夫
    • Organizer
      第50回日本発生生物学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮極性における密着結合の役割2017

    • Author(s)
      大谷哲久、徳田深作、古瀬幹夫
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮バリアのホメオスタシスにおける細胞競合の役割2017

    • Author(s)
      大谷哲久、古瀬幹夫
    • Organizer
      第7回名古屋大学医学系研究科・生理学研究所 合同シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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