細胞間相互接着の機能的分子病理学-肝臓・消化管疾患を中心として-

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07457062
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 森 道夫 札幌医科大学, 医学部, 教授 (00045288)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小海 康夫 札幌医科大学, 医学部, 助手 (20178239) ; 小山田 正人 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30183255) ; 澤田 典均 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (30154149)
• Keywords: タイト結合 / バリアー機能 / バリアー調節因子 / 細胞間物質透過 / 分子病理学 / 分子モーター / 細胞極性 / 細胞接着

Research Abstract

我々がラット肝から発見したタイト結合の構成蛋白7H6抗原(J.Cell Biol.,120,479-483,1993)の機能的な分子構造の研究を行った。発現クローニングでラット肝のλ gtllライブラリーからRL5.3クローンを得、その塩基配列と、構造解析を行った(Tumor Res.,30,21-36,1995)。
その結果、RL5.3がコードする蛋白質は1184アミノ酸からなり、そのC末とN末にATP結合部位を持つ分子モーター蛋白であることを明らかにすることが出来た。RL5.3を導入した大腸菌が作る融合蛋白、及びRL5.3のアミノ酸の1部に相当する合成ペプチド用いて抗体を作製し、これらがいずれも基本の7H6モノクローナル抗体と同一の分子を認識することを、ラット肝のWeste bolt、及び免疫染色によって確かめた。RL5.3がコードするポリペプチドの分子量は130kDで、大腸菌が作る融合蛋白も130kDであるが、これらに対する抗体が認識するラット肝の蛋白は155kDであることから、RL5.3は7H6抗原の蛋白部分全長をコードしており、これが糖添加、リン酸化などの翻訳後修飾を受けて、155kDの7H6抗原となることが強く示唆された。
次いでラットの腸上皮細胞IEC-6を用いて、腸上皮のバリアー機能に及ぼすエンドトキシン(LPS)の作用を検討した。その結果、腸上皮細胞の基底面にLPSを作用させた場合にだけ、特異的なバリアー機能の低下が起こることが明らかになり、局所的なグラム陰性桿菌の進入が、粘膜上皮の基底面へのLPSの作用を可能にし、腸粘膜のバリアー機能の低下を引き起こすという機構が示唆された(J.,Cell.Physiol.,in press)。本年度はまた、血液脳関門(BBB)の分子機構に関する検索を進め、7H6抗原が脳毛細血管内皮細胞のタイト結合に局在することがBBBの形成に重要であること、及びアストロサイトが分泌する液性因子が、7H6抗原の合成を、cAMPがその局在変化を引き起こすことをつきとめた(Med.Electron Microscop.,30,in press)

Research Products

• [Publications] Ezoe,E.et al.: "Isolation of cDAN encoding 7H6-reactive polypeptide defines a new class of protein with α-helical coiledcoil structure and DA-box similar to yeast chromosomal segregation proteins." Tumor Res.30. 21-36 (1995)
• [Publications] Tobioka,H.et al.: "Enhanced paracellular barrier function of rat mesothelial cells partially protects against cancer cell penetration." Brt.J.Cancer. 74. 439-445 (1996)
• [Publications] Kimura,M.et al.: "Comparison between the distribution of 7H6 tight junction-associated antigen and occludin during the development of chick intestine." Cell Strut.Funct.21. 91-96 (1996)
• [Publications] Sawada,N.et al.: "p21^<wai-1/cip-1/sdi-1> is expressed at G1 phase in primary culture of hepatocytes from old rats,presumably preventing the cells from entering the S phase of the cell cycle." Biochem.Biophys. Res.Commun.228. 819-824 (1996)
• [Publications] Obata,H.et al.: "Abnormal accumulation of copper in LEC rat liver induces espression of p53 and uncler matrix-bound p21^<wqfl/cip1>" Carcinogenesis. 17. 2157-2161 (1996)
• [Publications] Satoh,H.et al: "Localization of 7H6 tight junction-associated antigen along the cell border of vascular endothelial cells correlates with paracellular barrier function against ions,large molecules and cancer cells." Exp.Cell.Res.222. 269-274 (1996)
• [Publications] Sawada,N.et al.: "Expression of p21^<waf-1/cip-1> is significantly induced in the livers of LEC rats with chronic liver injury" Jpn.J.Cancer Res.87. 1102-1105 (1996)
• [Publications] Takahashi,T.et al.: "Overexpression of the granulocyto colony-stimulating factor gene leads to osteoporosis in mice." Lab.Invest.74. 827-834 (1996)
• [Publications] Oyamada,Y.et al.: "Differential regulation of gap junction protein (connexin) genes during cardiomyocytic differentiation of mouse embryomic stem cells in vitro" Exp.Cell Res.229. 318-326 (1996)
• [Publications] 小梅康夫 他: "生体バリアの本体、タイト結合の分子構造と機能生物学" 蛋白質 拡散 酵素. 42. 643-651 (1997)
• [Publications] Yamada-Sasamori,Y.et al.: "Rapid induction of 7H6 tight junction-associated protein and paracellular barrier function in capillary endothelial cells of porcine brain in vitro by treatment with astrocyte conditioned medium and cAMP." Med.Electr.Microsc.,. (in press).
• [Publications] Kimura,H.et al.: "Bacterial lipopolysaccharide reduced intestinal bvarrier function and altered localization of 7H6 antigen in IEC-6 rat intestinal crypt cells." J.Cell.Physiol.,. (in press).
• [Publications] 森 道夫,榎本克彦,澤田典均: "Bio Science用語ライブラリー・細胞接着(タイト結合の項、執筆)" 株式会社 羊土社, 205 (1996)
• [Publications] 森 道夫: "消化器キーワード(タイト結合、ギャップ結合の項、執筆)" 医学書院(印刷中), (1997)