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細胞膜脂質が上皮管腔構造形成において果たす役割の解明

Publicly Offered Research

Project AreaRegulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
Project/Area Number 26112713
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

池ノ内 順一  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10500051)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords上皮管腔形成 / 細胞膜脂質 / スフィンゴミエリン / 細胞接着 / 極性形成 / アピカル膜 / 上皮間葉転換 / 脂質代謝酵素 / 上皮細胞 / 細胞極性
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、上皮細胞の管腔構造形成における細胞膜脂質の機能解析および上皮間葉転換に伴って変化する細胞膜脂質の同定と機能解析という2つのテーマについて取り組んだ。
1つ目のテーマの進め方としては、上皮細胞に極性を持って分布する細胞膜脂質を探索し、その細胞膜脂質が上皮の管腔構造などの3次元構築に寄与するか検討を行った。これまでの研究に於いて、上皮細胞のアピカル膜に形成される細胞膜構造である微絨毛にスフィンゴミエリンが集積していることを報告した(Ikenouchi et al, J Cell Sci 2013)。さらに微絨毛に集積したスフィンゴミエリンはポドカリキシンと呼ばれる1回膜貫通型の膜タンパク質と相互作用することを見出した。先行研究において、ポドカリキシンをノックアウトした培養上皮細胞(MDCK細胞)は上皮極性に異常を示し、上皮管腔構造を形成することができないことが示されている(Meder et al. J Cell Biol 2005)。Mスフィンゴミエリンの生合成に関わる酵素の阻害剤を添加してMDCK細胞を3次元培養した結果、ポドカリキシンを欠損させた場合と同様に、上皮管腔構造の形成に異常を生じることがわかった。また、上皮管腔構造の形成の初期段階ではスフィンゴミエリンが細胞内部に集積する様子が観察された。引き続き、アピカル膜の形成や上皮管腔、上皮極性の確立において細胞膜脂質がどのような役割を担っているかを明らかにしていきたい。
2つ目のテーマの進め方としては、上皮細胞が間葉細胞に転換する現象(上皮間葉転換)に着目して、細胞膜脂質の組成や脂質代謝酵素の遺伝子発現がどのように変化するかについて解析を行った。上皮細胞特異的な細胞膜脂質の同定やその代謝酵素の同定を行った。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A RhoA and Rnd3 cycle regulates actin reassembly during membrane blebbing.2016

    • Author(s)
      Aoki K., Maeda F., Nagasako F., Mochizuki Y., Uchida S., Ikenouchi J.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 113 Issue: 13 Pages: 1863-1871

    • DOI

      10.1073/pnas.1600968113

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Targeting cholesterol in a liquid-disordered environment by theonellamides modulates cell membrane order and cell shape.2015

    • Author(s)
      Arita Y, Nishimura S, Ishitsuka R, Kishimoto T, Ikenouchi J, Ishii K, Umeda M, Matsunaga S, Kobayashi T, Yoshida M
    • Journal Title

      Chemistry and Biology

      Volume: 22 Issue: 5 Pages: 604-610

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2015.04.011

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CaMKII regulates the strength of the epithelial barrier.2015

    • Author(s)
      Shiomi R., Shigetomi K., Inai T., Sakai M., Ikenouchi J.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 13262-13262

    • DOI

      10.1038/srep13262

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] EPLIN is a crucial regulator for extrusion of RasV12-transformed cells.2015

    • Author(s)
      Ohoka, A., Kajita, M., Ikenouchi, J., Yako, Y., Kitamoto, S., Kon, S., Ikegawa, M., Shimada, T., Ishikawa, S., and Fujita, Y.
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 128 Pages: 781-789

    • DOI

      10.1242/jcs.163113

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Tricellulin regulates junctional tension of epithelial cells at tricellular contacts through Cdc42.2014

    • Author(s)
      Oda Y, Otani T, Ikenouchi J, Furuse M.
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 127 Pages: 4201-12

    • DOI

      10.1242/jcs.150607

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 上皮間葉転換における細胞膜脂質の質的変化の意義について2015

    • Author(s)
      池ノ内 順一, 塩見 僚, 重富 健太,
    • Organizer
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 上皮細胞のバリア機能の人為的な制御に向けて2015

    • Author(s)
      池ノ内 順一
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞膜脂質による微絨毛形成の制御機構2014

    • Author(s)
      池ノ内 順一
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 生体膜の分子機構 リピッドワールドが先導する生命科学2014

    • Author(s)
      梅田真郷 (分担執筆:池ノ内順一)
    • Total Pages
      264
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~taisha/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] タイトジャンクション形成促進剤2014

    • Inventor(s)
      池ノ内順一、塩見僚
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-083836
    • Filing Date
      2014-04-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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