Roles of tight junctions in integrative control of cell mechanics in collective cell motility

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15095
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: Fujiwara Sachiko 生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 特任助教 (40771879)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: タイトジャンクション / 細胞接着 / 細胞骨格 / 細胞運動

Outline of Final Research Achievements

Integrated and proper reorganization of epithelial cell adhesion and cytoskeleton is important for the physiological function of the epithelium. In this study, I found that the formation of tight junctions (TJs), cell-cell adhesion structures of epithelial cells, correlates with cytoskeletal architecture and cell polarity formation, and that TJs negatively regulate the activity of the RhoA signaling pathway. Furthermore, TJs were involved in the regulation of collective cell migration in a substrate stiffness-dependent manner, indicating that TJs play critical roles in regulating overall cell structure and function, and that their function is important for the physiological function of the epithelium.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

上皮の恒常性維持には、上皮細胞の接着や細胞骨格の適切な制御が必須である。その機構において、上皮細胞の細胞間接着であるタイトジャンクション（TJ）が重要な役割を担うことが本研究で明らかとなった。さらにその分子機構を見出すとともに、生理機能として細胞のメカニクスと集団運動制御に関わることが分かった。これまでTJについては、細胞間隙のバリアとしての役割が広く研究されてきたが、それ以外の機能は不明な点が多かった。本研究成果は、TJを中心とした細胞の全体的な構造と機能の制御および生理機能制御という新しい観点を提案するものであり、分野の発展に貢献する意義のある成果である。