細胞間透過性と細胞極性を規定する新しい細胞間接着分子群クローディンファミリーの解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11307002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 月田 承一郎 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (50155347)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永渕 昭良 京都大学, 大学院・医学研究科, 講師 (80218023) ; 伊藤 雅彦 京都大学, 大学院・医学研究科, 助手 (70270486) ; 古瀬 幹夫 京都大学, 大学院・医学研究科, 助手 (90281089)
• Keywords: クローディン / タイトジャンクション / ZO-1 / ZO-2 / ZO-3 / MAGUK / ノックアウトマウス / ES細胞

Research Abstract

TJの形成と機能におけるクローディンの役割を個体レベルで明らかにするために、各クローディンのゲノムを単離し、相同組み換えによる遺伝子破壊のためのベクターを作製し、これを用いて、ES細胞レベルで各クローディンの遺伝子を破壊し、さらに、各クローディンを欠失したマウスの作製を試みた。 また、TJの裏打ち蛋白質とクローディンの相互作用の解析も進めた。 TJには、ZO-1、ZO-2、ZO-3というMAGUKファミリーに属する細胞膜裏打ち蛋白質が濃縮することが知られている。我々は以前、オクルディンのC末端細胞質領域が、ZO-1と特異的に結合することを示した。 しかし、オクルディンをノックアウトした細胞でも、ZO-1はまだTJに局在していることが分かった。 そこで、クローディンとZO-1、ZO-2、ZO-3との結合について以下のようなシステムで調べた。 (1)in vivoの系: L細胞にクローディンを導入すると、TJが誘導され、光学顕微鏡レベルでもTJストランドのネットワークが観察できた。そこで、この細胞にさらに、ZO-1、ZO-2、ZO-3をそれぞれ導入し、このネットワークにそれぞれがリクルートされるかどうかを調べた。(2)in vitro の系:クローディンの細胞質ドメインをGSTとの融合蛋白質の形で発現、精製した。 これをビーズに結合させ、リコンビナントZO-1、ZO-2、ZO-3とインキュベートすることにより、クローディンとZO-1、ZO-2、ZO-3の結合を調べた。

Research Products

• [Publications] Yonemura S.,Tsukita Sa.and Tsukita Sh.: "Direct involvement of ezrin/radixin/moesin (ERM) binding membrane proteins in the organization of microvilli in collaboration with activated ERM proteins"J. Cell Biol.. 145. 1497-1506 (1999)
• [Publications] Morita K.,Sasaki H.,Fujimoto K.,Furuse M.and Tsukita Sh.: "Claudin 11/OSP based tight junctions in myelinated sheaths of oligodendrocytes and in Sertoli cells in testis"J. Cell Biol.. 145. 579-588 (1999)
• [Publications] Furuse M.,Sasaki H.and Tsukita Sh.: "Manner of interaction of heterogenous claudin species within and between tight junction strands"J. Cell Biol.. 147. 891-903 (1999)
• [Publications] Itoh M.,Furuse M.,Morita K.,Kubota K.and Tsukita Sh.: "Molecular basis for the recruitment of three MAGUKs, ZO-1, ZO-2, and ZO-3, to tight junctions: Direct binding of their first PDZ domains to the COOH-termini of claudins"J. Cell Biol.. 147. 1351-1363 (1999)
• [Publications] Sonoda N.,Furuse M.,Sasaki H.,Yonemura S.,Katahira J.,Horiguchi Y.and Tsukita Sh.: "Clostridium perfringens enterotoxin fragment removes specific claudins from tight junction strands: Evidence for direct involvement of claudins in tight junction barrier"J. Cell Biol.. 147. 195-204 (1999)
• [Publications] Morita K.,Sasaki H.,Furuse M.and Tsukita Sh.: "Endothelial claudin: claudin-5/TMVCF constitutes tight junction strands in endothelial cells"J. Cell Biol.. 147. 185-194 (1999)