Molecular mechanism for polarization and repolarization of epithelial cells and hepatocytes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02698
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Sumimoto Hideki 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任教授 (30179303)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 細胞極性 / 上皮細胞 / 肝細胞

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have shown that re-establishment of epithelial cell polarity (apico-basal polarity) involves exocytosis of vesicles derived from the intracellular apical component that is formed during a loss of cell polarity: Cdc42 plays a central role in the exocytosis. We have also clarified that Par3 promotes re-formation of tight junction and subsequent re-establishment of epithelial cell polarity by suppressing TMEM25, a novel membrane protein that inhibits claudin oligomerization. Furthermore, the present study has shown that hepatocytes require the TJ protein Par3 and the Cdc42-Par6-aPKC complex formed on the apical membrane to establish cell polarity.

Free Research Field

生化学・分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

急性腎傷害等の組織傷害時には上皮細胞の極性が失われ、再生時には上皮細胞は再極性化することが知られている。また、がん細胞（がん細胞は上皮細胞由来）は転移する時に極性を失い、転移した場所でがん細胞は再び極性化すると考えられている。本研究は、上皮細胞の再極性化の分子機構の一端を明らかにしたものであり、その成果は、急性腎傷害等の病態の理解、がん細胞の転移機構の解明において、さらには新たな治療法を開発する上でも大きく貢献すると期待される。また本研究は、肝細胞の機能に必須である細胞極性形成の分子機構も明らかにしており、その成果は、肝臓における種々の病態の理解を深める上で有用だと考えられる。