2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of molecular mechanisms involved in the regulation of tight junctions
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16H04786
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
池ノ内 順一 九州大学, 理学研究院, 教授 (10500051)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | タイトジャンクション / アドヘレンスジャンクション / クローディン / 細胞膜脂質 / αカテニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞生物の体表や器官の表面は上皮細胞のシートによって覆われている。上皮細胞のシートは、生物の内部と外界を分け隔てており、外界からの異物の侵入や体内からの水やイオンの流出を防ぐバリアとして機能する。このような上皮細胞のバリアを担う構造は、タイトジャンクション（Tight junction, TJ）と呼ばれる細胞接着構造である。TJを構成する細胞接着分子は4回膜貫通タンパク質のクローディンである。クローディン遺伝子のノックアウトマウスでは、形態学的にTJが消失し、上皮細胞のバリア機能の破綻による表現型を示す。このようにタイトジャンクションを構成する主要な細胞接着分子が同定されたものの、タイトジャンクションの形成がどのような仕組みで制御されているかについてはほとんど明らかになっていない。本研究提案では、TJの形成の制御に関わる分子機構の解明を目指して研究を行った。先行研究において、TJの形成には、TJよりも基底膜側に形成される細胞接着構造のアドヘレンスジャンクション（Adherens junction, AJ）が先に形成されることが必須であることが示されている。AJの必須構成因子であるαカテニン遺伝子を欠損した上皮細胞株（αカテニンKO細胞）を樹立したところ、確かにクローディンは細胞内部に取り込まれており、TJは形成されなかった。研究の過程で、非常に興味深いことに、αカテニンKO細胞では、野生型の上皮細胞株に比べて、形質膜における特定の細胞膜脂質の量が著減していることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞膜脂質による細胞接着構造の制御という新しい知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
アドヘレンスジャンクションの形成がどのように上皮細胞の形質膜の脂質組成を変化させるか、という点と、クローディンの周囲の細胞膜脂質の環境がクローディンの構造や細胞内動態にどのような影響を与えているか、という点に着目して、引き続き研究を進めていく。
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| Remarks |
研究代表者の研究室の研究成果及び成果報告に関するホームページ
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