上皮細胞における輸送体膜タンパク質の極性局在機構の分子形態学的解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13770002
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 鈴木 健史 群馬大学, 医学部, 助手 (00261868)
• Keywords: 糖輸送体 / 細胞極性 / 調節的細胞内移送 / 細胞膜局在 / 細胞膜ドメイン / 脂質ラフト / GFP / 蛍光タイムラプス解析

Research Abstract

頂部細胞膜タンパク質のターゲティングに脂質ラフトが関与していることが近年多く報告されている.そこで,ナトリウムイオン依存型糖輸送体SGLT1の選択的な頂部細胞膜への移送や頂部細胞膜での局在に脂質ラフトが関与している可能性について検討した.このため,生きた細胞内でのSGLT1の動きを観察するために,GFP融合SGLT1をMDCK細胞に導入し安定して発現する株を作製した.この細胞では,コンフルエントの状態になるとSGLT1-GFPは頂部細胞膜のみに局在する.この細胞株を使い,脂質ラフトの主要成分であるコレステロールを除去することにより,SGLT1の頂部細胞膜局在がどのような影響を受けるかを解析した.メチル-β-シクロデキストリン(MCD)処理によって細胞に含まれているコレステロールの急激な除去を行うと,短時間で基底側壁部細胞膜上にもGFPのシグナルが出現し始め細胞膜全周に局在するようになった.この過程を,生きている細胞でタイムラプス観察した結果,MCD処理の影響は15〜30分後から始まり,2時間後には全ての細胞で細胞膜全周に局在するようになった.また,経時的にサンプリングした細胞を蛍光抗体法で解析した結果,SGLT1-GFPが全膜局在する過程におけるタイトジャンクションの染色パターンに変化は見られなかった.このSGLT1-GFPの細胞内局在におよぼすMCDの影響は,培地にコレステロールを添加することによって相殺された.以上の結果は,SGLT1の頂部細胞膜局在にコレステロールラフトが重要な役割を果たしていることを示唆している.

Research Products

• [Publications] 鈴木 健史: "多細胞化へのみち-細胞接着の細胞生物学"生物の科学「遺伝」. 別冊 14(印刷中). (2002)
• [Publications] Takeshi Suzuki: "The apical localization of SGLT1 glucose transporter is determined by the short amino acid sequence in its N-terminaldomain"European Journal Cell Biology. 80. 765-774 (2001)
• [Publications] Toshiyuki Matsuzaki: "Hypertonicity-induced expression of aquaporin 3 in MDCK cells"American Journal of Physiology. 281. C55-C63 (2001)
• [Publications] Yasuo Shinoda: "Expression of sugar transporters by in vitro electroporation and particle gun methods in the rat liver : localization to specific membrane domains"Acta Histochemica et Cytochemica. 34. 15-24 (2001)
• [Publications] Toshiyuki Matsuzaki: "An anti-peptide antibody that recognized unexpected protein - a case report"Acta Histochemica et Cytochemica. 33. 361-365 (2001)