極性上皮細胞における微小管の編成機構とその役割

• 研究課題/領域番号: 25440094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 戸谷 美夏 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 研究員 (80455360)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 極性上皮細胞 / 微小管編成 / 微小管マイナス端 / CAMSAP3/Nezha / 変異マウス / 小腸 / Caco-2細胞 / 立体培養系 / ノックアウトマウス / 三次元培養系 / Nezha/CAMSAP3

研究成果の概要

上皮細胞は、多くの臓器の主成分で、上（頂端面）、下（基底面）という極性をもつ。微小管細胞骨格が、頂端-基底軸に沿って配向する特徴的な編成を示すことが知られていたが、その仕組みは不明であった。微小管は、それ自身がプラス端・マイナス端という極性をもつ。本研究では、微小管マイナス端結合タンパク質CAMSAP3に着目し、マウス小腸と、培養上皮細胞を用いた解析を行った。その結果、CAMSAP3が頂端面に局在してマイナス端を繋ぎとめることで、上皮細胞に特徴的な微小管編成を可能にしていること、そのような微小管編成は、核やゴルジ体などの細胞内小器官が正しく配置されるために必須の働きを示すことが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] CAMSAP3 orients the apical-to-basal polarity of microtubule arrays in epithelial cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Toya, M., Kobayashi, S., Kawasaki, M., Shioi, G., Kaneko, M., Ishiuchi, T., Misaki, K., Meng, W. and Takeichi, M.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 113 号: 2 ページ: 332-337
  • DOI: 10.1073/pnas.1520638113
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] CAMSAP3 orients the apical-to-basal polarity of microtubule arrays in epithelial cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Mika Toya and Masatoshi Takeichi
  • 学会等名: Microtubules: From Atoms to Complex Systems
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会
• [学会発表] CAMSAP3 determines the apical-to-basal orientation of microtubules in polarized epithelial cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Mika Toya, Wenxiang Meng and Masatoshi Takeichi
  • 学会等名: 第38会日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル 神戸市 兵庫県
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] Nezha/CAMSAP3は極性上皮細胞における微小管の頂底軸配向に必須の役割を果たす (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸谷美夏, 孟文翔, 竹市雅俊
  • 学会等名: 第67会日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀 江戸川区 東京
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] Nezha/CAMSAP3は極性上皮細胞における微小管の頂底軸配向に必須の役割を果たす (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸谷 美夏
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [備考] 上皮細胞の微小管配向の謎を解明 ー微小管結合タンパク質CAMSAP3が重要な働きー
  • URL: http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160119_1/
• [備考] 上皮細胞の微小管を正しく配向させるメカニズム
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/news/2016/researches/0119_9499.html
• [備考] ASCB Cell News
  • URL: http://www.ascb.org/cell-news-microtubules-organize-top-to-bottom-in-epithelial-cells-due-to-camsap3/