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タイトジャンクションの接着分子オクルディンの構造と機能の解析 : ギャップジャンクションのコネキシンとの比較

研究課題

研究課題/領域番号 09044290
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 病体医化学
研究機関京都大学

研究代表者

月田 承一郎  京都大学, 医学研究科, 教授 (50155347)

研究分担者 伊藤 雅彦  京都大学, 医学研究科, 助手 (70270486)
月田 早智子  京都大学, 医療技術短期大学部, 教授 (00188517)
クマール ナーリン  スクリプス研究所, 助手
ギルーラ ノートン  スクリプス研究所, 主任教授
古瀬 幹夫  京都大学, 医学研究科, 助手 (90281089)
ナーリン クマール  スクリプス研究所, 助手
ノートン ギラール  スクリプス研究所, 主任教授
ノートン ギルーラ  スクリプス研究所, 主任教授
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1998年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1997年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワードタイトジャンクション / オクルディン / クローディン / 細胞間接着 / ノックアウト / 上皮細胞 / 細胞間接着装置 / カドヘリン / アドヘレンスジャンクション / ES細胞 / 相同組換え / ドラッグデリバリー / 極性 / ターゲッティング
研究概要

マウスES細胞においてオクルディン遺伝子をダブルノックアウトしたところ、意外なことにオクルディンのないES細胞からよく発達したTJを持つ上皮細胞が分化した。このことはオクルディン以外にTJを構成する膜蛋白質が存在することを決定的に意味していた。そこで、TJが濃縮しているジャンクションの分画から、ソニケーションおよびそれにづづく蔗糖密度勾配遠心の過程においてオクルディンと挙動をともにする膜蛋白質を同定するという方向で解析を進めた。その結果、分子量22kDの膜蛋白質が候補にあがり、そのバンドを電気泳動ゲルから切り出して部分アミノ酸配列を決定した。その結果得られたアミノ酸配列からESTデータベースを検索したところ、マウスのESTクローンに同一のものが2種類見つかり、それを用いて22kDの膜蛋白質をコードする全長遺伝子が2つ単離された。この2つのcDNAによりコードされる蛋白質はお互いに相同性のある4回膜貫通型蛋白質で、培養上皮細胞に導入するとTJに濃縮した。そこでこれらの蛋白質をクローディン-1および-2と名付けた。このクローディンをTJを持たない細胞に導入すると、その細胞間にきわめてよく発達したTJが形成されることが分かった。
さらに、オクルディンを強制発現させると、オクルディンはクローディンに引き込まれてともにTJを形成することが明らかになった。さらに、データベース検索を行うと、クローディン-1と-2によく似た配列が多数見つかってきた。このことはクローディンが大きな遺伝子ファミリー(クローディンファミリー)を形成しそいることを示している。現在までに8種類のクローディンが存在することが明らかになり、そのcDNAおよび特異抗体の作製が進んでいる。以上の研究により、TJの機能を分子生物学的手法で細胞レベルだけでなく個体レベルマも操作することが可能になりつつあると思われる。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Sakakibara, A., Furuse, M., Saitou, M., Ando-Akatsuka, Y., and Tsukita, Sh.: "Possible involvement of phosphorylation of occludin in tight junction formation" J.Cell Biol.137. 1393-1401 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, M., Nagafuchi, A., Moroi, S.and Tsukita, Sh.: "Involvement of ZO-1 in cadhherin-based cell adhesion through its direct binding to α catenin and actin filaments." J.Cell Biol.138. 181-192 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou, M., Fujimoto, K., Doi, Y., Itoh, M., Fujimoto, T., Furuse, M., Takano, H., Noda, T.and Tsukita, Sh.: "Occludin-deficient embryonic stem cells can diferentiate into polarized epithelial cells bearing tight junctions" J.Cell Biol.141. 397-408 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou, M., Fujimoto, K., Doi, Y., Itoh, M., Fujimoto, T., Furuse, M., Takano, H., Noda, T.and Tsukita, Sh.: "Occludin-deficient embryonic stem cells can diferentiate into polarized epithelial cells bearing tight junctions" J.Cell Biol.141. 397-408 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuse, M., Sasaki, H., Fujimoto, K., and Tsukita, Sh.: "A single gene product, claudin-1 or-2, reconstitutes tight junction strands and recruits occludin in fibroblasts" J.Cell Biol.143. 391-401 (199)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morita, K., Furuse, M., Fujimoto, K., and Tsukita, Sh.: "Claudin multigene family encoding four-transmembrane domain protein components of tight junction strands" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 511-516 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakakibara, A., Furuse, M., Saitou, M., Ando-Akatsuka, Y., and Tsukita, Sh.: "Possible involvement of phosphorylation of occludin in tight junction formation" J.Cell Biol.137. 1393-1401 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, M., Nagafuchi, A., Moroi, S.and Tsukita, Sh.: "Involvement of ZO-1 in cadhherin-based cell adhesion through its direct binding to a catenin an actin filaments." J.Cell Biol.138. 181-192 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou, M., Fujimoto, K., Doi, Y., Itoh, M., Fujimoto, T., Furuse, M., Takano, H., Noda, T.and Tsukita, Sh.: "Occludin-deficient embryonic stem cells can diferentiate into polarized epithelial cells bearing tight junctions" J.Cell Biol.141. 397-408 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou, M., Fujimoto, K., Doi, Y., Itoh, M., Fujimoto, T., Furuse, M., Takano, H., Noda, T.and Tsukita, Sh.: "Occludin-deficient embryonic stem cells can diferentiate into polarized epithelial cells bearing tight junctions" J.Cell Biol.141. 397-408 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuse, M., Sasaki, H., Fujimoto, K., and Tsukita, Sh.: "A single gene product, claudin-1 or -2, reconstitutes tight junction strands and recruits occludi in fibroblasts" J.Cell Biol.143. 391-401 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morita, K., Furuse, M., Fujimoto, K., and Tsukita, Sh.: "Claudin multigene family encoding four-transmembrane domain protein components of tight junction strands" Proc.Natl.Acad.Sci.USA.96. 511-516 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakakibara,A.,Furuse,A.,Saitou,M.,Ando-Akatsuka,Y.,and Tsukita,Sh.: "Possible involvement of phosphorylation of occludin in tight junction formation" J.Cell Biol.137. 1393-1401 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh,M.,Nagafuchi,A.,Moroi,S.and Tsukita,Sh.: "Involvement of ZO-1 in cadhherin-based cell adhesion through its direct binding to α catenin and actin filaments." J.Cell Biol.138. 181-192 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Saitou,M.,Fujimoto,K.,Doi,Y.,Itoh,M.,Fujimoto,T.,Furuse,M.,Takano,H.,Noda,T.and Tsukita,Sh.: "Occludin-deficient embryonic stem cells can diferentiate into polarized epithelial cells bearing tight junctions" J.Cell Biol.141. 397-408 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Saitou,M.,Fujimoto,K.,Doi,Y.,Itoh,M.,Fujimoto,T.,Furuse,M.,Takano,H.,Noda,T.and Tsukita,Sh.: "Occludin-deficient embryonic stem cells can diferentiate into polarized epithelial cells bearing tight junctions" J.Cell Biol.141. 297-408 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Furuse,M.,Sasaki,H.,Fujimoto,K.,and Tsukita,Sh.: "A single gene product,claudin-1 or -2,reconstitutes tight junction strands and recruits occludin in fibroblasts" J.Cell Biol.143. 391-401 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Morita,K.,Furuse,M.,Fujimoto,K.,and Tsukita Sh.: "Claudin multigene family encoding four-transmembrane domain protein components of tight junction strands" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 511-516 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sachiko TSUKITA: "ERM proteins:Head-to-tail regulation of actin/plasma membrane regulations." Trends in Biological Science. 22. 53-58 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sachiko TSUKITA: "ERM(Ezrin/Radixin/Moesin)family:From cytoskeleton to signal transduction" Current Opinion in Cell Biology. 9. 70-75 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takahisa KONDO: "ERM(Ezrin/Radixin/Moesin)-based molecular mechanism of microvillar breakdown at an early stage of apoptosis." Journal of Cell Biology. 139. 758-767 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi MATSUI: "Rho-kinase phosphorylates carboxy-terminal threonines of ERM proteins and regulates their head-to-tail association." Journal of Cell Biology. 140. 647-657 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinori DOI: "Moesin is not a receptor for measles virus entry into mouse embryonic stem cells." Journal of Virology. 72. 1586-1592 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shigenobu Yonemura: "ERM proteins bind to a specific group of integral membrane proteins containing a positively-charged amino acid cluster in their juxta-membrane cytoplasmic domain." Journal of Cell Biology. 140. 885-895 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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