上皮細胞におけるトリセルラージャンクションの構築機構とその役割

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08269
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小田 裕香子 京都大学, ウイルス研究所, 助教 (70452498)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 上皮細胞 / バリア / トリセルラージャンクション / タイトジャンクション

Outline of Annual Research Achievements

上皮組織は、多角形の形態をした個々の細胞同士が接着して形成される細胞シートによって構成され、異なる環境を分けるバリアとして働く。このバリア機能はタイトジャンクションと呼ばれる細胞間接着装置によって担われる。これまで上皮バリアの研究は、２細胞間の接着を中心に進められてきた。しかしながら、上皮細胞シートが完全なバリアとして機能するためには、２細胞間の接着だけではカバーできず、３つの細胞が接着する“トリセルラージャンクション”が重要となってくる。本研究は、未解明な点が多いトリセルラージャンクションの構築機構を解明することにより、上皮細胞シートのバリア成立原理を明らかにすることを目的とする。これまで上皮細胞のトリセルラージャンクションに局在する分子群として、トリセルリン及びAngulin familyが報告されているが、上流で制御するのはAngulin familyであり、そのうちマウス生体組織において最も普遍的に発現するのがLSR/Angulin-1である。したがって本研究では、LSR /Angulin-1のトリセルラージャンクションへの局在化機構の解明を目指した。
研究代表者は、LSR/Angulin-1のトリセルラージャンクションへの局在には脂質修飾が関与することを示す予備的知見を得ていた。本年度の成果として、脂質修飾責任酵素の候補分子を絞りこみ、さらにLSR/Angulin-1との結合を検討することにより、両者それぞれの結合ドメインを見出した。また、その脂質修飾責任酵素の候補分子に対する抗体を作成し、細胞内局在が明らかとなった。今後はこれらの結果に基づき、次年度以降引き続き継続・発展させていく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究は、LSR/Angulin-1のトリセルラージャンクション局在化機構の分子基盤に焦点を絞り、脂質修飾制御機構に関する細胞生物学的及び生化学的解析を行うことを目的としたものである。これまでの研究により、脂質修飾酵素の候補分子を絞り込み、その脂質修飾酵素分子とLSR/Angulin-1が結合すること、さらにそれぞれの結合ドメインを見出した。また、脂質修飾酵素分子に対する抗体を作製し細胞内局在を明らかにした。これらの結果は、LSR/Angulin-1が脂質修飾によってトリセルラージャンクションへの局在を制御されていることを支持するものと考えられ、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度の解析によって、脂質修飾によりLSR/Angulin-1がトリセルラージャンクションへ局在することが示唆された。そこで今後は、現在同定している脂質修飾酵素の候補分子が細胞内でLSR/Angulin-1の局在を制御するか検証を行っていく。具体的には、培養上皮細胞において発現抑制やゲノム編集などの手法を用いて脂質修飾酵素分子を機能欠失した際LSR/Angulin-1の局在・脂質化への影響を検証する。さらに、LSR/Angulin-1が細胞内で脂質修飾されるかを明らかにするため、放射標識した脂質の代謝ラベル実験により検証する。これらの解析により、脂質修飾によりLSR/Angulin-1がトリセルラージャンクションに局在化するメカニズムの解明、およびこれを基盤としたトリセルラージャンクションの構築機構の解明を目指す。