哺乳類上皮細胞のａｐｉｃａｌ膜形成メカニズムの解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14J05233
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 早瀬 純也 九州大学, 医学研究院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Keywords: 上皮細胞

Outline of Annual Research Achievements

上皮細胞は、体内と体外を区切ることで異物侵入を阻止する一方で、腸管では栄養物を吸収し、尿細管では老廃物を排泄するといった多様な役割を果たす。上皮細胞がこのような適切な機能を発揮するためには、体外環境に接するapical膜と体内環境に接するbasolateral膜という性質の異なる膜ドメインを形成し、維持することが必要不可欠である。今までのところ、哺乳類上皮細胞において何がapical膜を規定し、どのような過程を経てapical膜が形成されるのかは明らかにされていない。本研究の目的は、主に培養上皮細胞を用いて、apical膜形成を促進するタンパク質(およびapico-basal polarity形成に必須な新規タンパク質)の同定、また長時間ライブイメージングによりapical膜形成過程を明らかにすることである。
昨年度は、上皮細胞のライブイメージングに適したapical膜マーカーを見つけ、また、細胞の光毒性を極力抑えたイメージング条件を見出すことで、長時間ライブイメージング技術を確立した。
本年度は、昨年度確立したライブイメージングを用いて、上皮細胞の形態形成過程を詳細に解析した。特に、昨年度見出したapical膜マーカーと、既知の脂質マーカーやbasolateral膜に局在するタンパク質マーカーなどを組み合わせることで、どのようにapico-basal polarityが生じるかを解析し、その過程を明らかにしつつある。今後は、本年度得られた結果を参考に、apical膜形成を促進する因子群、およびそのシグナリングカスケードを明らかにする予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的の１つである上皮細胞のライブイメージング技術を順調に確立したこと、また、その確立したイメージング技術を用いることで、本研究のもう１つの目的であるapical膜形成を促進するタンパク質の同定に近づきつつある。本研究期間が終了するまでにはこれら２つの研究目的を完遂できると予想されるため、おおむね順調に研究は進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後は、これまでに確立したライブイメージングを用いて明らかにできた詳細なapico-basal polarity形成過程を参考に、apical膜形成を促進する因子群およびそのシグナリングカスケードを明らかにする予定である。