細胞間接着装置の構築機構

• 研究課題/領域番号: 15390099
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 中西 宏之 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (80314318)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 13,400千円 (直接経費: 13,400千円); 2004年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円); 2003年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
• キーワード: 細胞間接着 / ネクチン / アファディン / カドヘリン / 上皮細胞 / アドヘレンス・ジャンクション / 交連性ニューロン / フロアープレート / ドミナント・ネガティブ変異体 / タイト・ジャンクション

研究概要

私共は、接着分子ネクチンとアクチン線維結合蛋白質アファディンから構成され、アドヘレンス・ジャンクション(AJ)に局在する細胞間接着機構を見出している。また私共は、ネクチン-アファディン系がまず細胞間接着を形成し、そこにカドヘリン-カテニン系やクローディン-ZO-1系をリクルートし、AJとタイト・ジャンクションのオーガナイザーとして機能していることを明らかにしている。本研究においてネクチン-アファディン系の機能と作用機構をさらに解析し、以下の成果を得た。
1.私共は、カドヘリンのドミナント・ネガティブ変異体(Cadherin-DN)を発現している上皮細胞にネクチンを強制発現させると、Cadherin-DNのドミナント・ネガティブ活性が抑制されることを見出した。さらに、ネクチンの強制発現は野生型カドヘリンの細胞接着活性を促進することを明らかにした。このように、Cadherin-DNは内在性のカドヘリン-カテニン系とネクチン-アファディン系の連結を競合的に阻害して、カドヘリンの接着活性を阻害すると示唆した。さらに、ネクチンはカドヘリンの細胞接着活性を制御していることを示唆した。
2.ネクチンの細胞外ドメインとIgG Fcを融合させたリコンビナント蛋白質(Nefと命名)を作製し、Nefがネクチンのアゴニストならびにアンタゴニストとして機能することを見出した。さらに、このNefを用いて、ネクチンによる細胞間接着がカドヘリンのリクルートに必要であり、かつ十分であることを明らかにした。
3.ネクチン-アファディン系は胎生期の上皮構造再構築に関わっていることを示唆した。
4.胎生期の中枢神経系において、ネクチン-1と-3のトランス結合が交連性ニューロンとフロアープレート細胞の接着に関与し、交連性ニューロンの走行を制御していることを明らかにした。
このように本研究は予想以上に進展し、当初の目的をほぼ達成することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Expression patterns of nectins and afadin during epithelial remodeling in the mouse embryo. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okabe, N.
  • 雑誌名: Dev.Dyn. 230 ページ: 174-186
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Contacts between the commissural axons and the floor plate cells are mediated by nectins. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okabe, N.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 273 ページ: 244-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Roles of nectins in cell adhesion, migration, and polization. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, H
  • 雑誌名: Biol.Chem. 385 ページ: 885-892
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression patterns of nectins and afadin uring epithelial remodeling in the mouse embryo. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okabe, N., Ozaki-Kuroda, K., Nakanishi, H., Shimizu, K., Takai, Y.
  • 雑誌名: Dev.Dyn. 230 ページ: 174-186
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Contacts between the commissural axons and the floor plate cells are mediated by nectins. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okabe, N., Shimizu, K., Ozaki-Kuroda, K., Nakanishi, H., Morimoto, K., Takeuchi, M., Katsumaru, H., Murakami, F., Takai, Y.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 273 ページ: 244-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Roles of nectins in cell adhesion, migration, and polization. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, H., Takai, Y.
  • 雑誌名: Biol.Chem. 385 ページ: 885-892
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Roles of nectins in cell adhesion, migration, and polization. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, H.
  • 雑誌名: Biol.Chem. 385 ページ: 885-892
• [雑誌論文] Antagonistic and agonistic effects of an extracellular fragment of nectin on formation of E-cadherin-based cell-cell adhesion. (2003)
  • 著者名/発表者名: Honda, T.
  • 雑誌名: Genes Cells 8 ページ: 51-63
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of nectin in formation of E-cadherin-based adherens junctions in keratinocytes---Analysis with the N-cadherin dominant negative mutant. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 14 ページ: 1597-1609
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The expression of nectin-1α in normal human skin and various skin tumors. (2003)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, H.
  • 雑誌名: Eur.J.Dermatol. 148 ページ: 755-762
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A novel rabconnectin-binding protein that directly binds a GDP/GTP exchange protein for the Rab3A small G protein implicated in Ca^<2+>-dependent exocytosis of neurotransmitter. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kawabe, H.
  • 雑誌名: Genes Cells 8 ページ: 537-546
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Antagonistic and agonistic effects of an extracellular fragment of nectin on formation of E-cadherin-based cell-cell adhesion. (2003)
  • 著者名/発表者名: Honda, T., Shimizu, K., Kawakatsu, T., Yasumi, M., Shingai, T., Fukuhara, A., Inagaki, M., Ozaki-Kuroda, K., Irie, K., Nakanishi, H., Takai, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 8 ページ: 51-63
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Role of nectin in formation of E-cadherin-based adherens junctions in keratinocytes---Analysis with the N-cadherin dominant negative mutant. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., Nakanishi, H., Kakunaga, S., Okabe, N., Kawakatsu, T., Shimizu, K., Takai, Y.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 14 ページ: 1597-1609
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The expression of nectin-1a in normal human skin and various skin tumors. (2003)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, H., Utani, A., Endo, H., Matsuura, H., Kakuta, M., Nakamura, Y., Matsuyoshi, N., Matsui, C., Nakanishi, H., Takai, Y., Shinkai, H.
  • 雑誌名: Eur.J.Dermatol. 148 ページ: 755-762
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A novel rabconnectin-binding protein that directly binds a GDP/GTP exchange protein for the Rab3A small G protein implicated in Ca^<2+>-dependent exocytosis of neurotransmitter. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kawabe, H., Sakisaka, T., Yasumi, M., Shingai, T., Izumi, G., Nagano, F., Deguchi-Tawarada, M., Takeuchi, M., Nakanishi, H., Takai, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 8 ページ: 537-546
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Honda, T.: "Antagonistic and agonistic effects of an extracellular fragment of nectin on formation of E-cadherin-based cell-cell adhesion."Genes Cells. 8. 51-63 (2003)
• [文献書誌] Tanaka, Y.: "Role of pectin in formation of E-cadherin-based adherens junctions in keratinocytes---Analysis with the N-cadherin dominant negative mutant."Mol.Biol.Cell. 14. 1597-1609 (2003)
• [文献書誌] Matsushima, H.: "The expression of nectin-1α in normal human skin and various skin tumors."Eur.J.Dermatol.. 148. 755-762 (2003)
• [文献書誌] Kawabe, H.: "A novel rabconnectin-binding protein that directly binds a GDP/GTP exchange protein for the Rab3A small G protein implicated in ca^<2+>-dependent exocytosis of neurotransmitter."Genes Cells. 8. 537-546 (2003)
• [文献書誌] Okabe, N.: "Expression patterns of nectins and afadin during epithelial remodeling in the mouse embryo."Developmental Dynamics. (in press).
• [文献書誌] Yamada, Y.: "Differential activation of the luteinizing hormone β-subunit promoter by activin and gonadotropin-releasing hormone. A role for the mitogen-activated protein kinase signaling pathway in LβT2 gonadotrophs."Biol.Reprod.. 70. 236-243 (2004)