膜蛋白質の局在化に働くモチーフPDZドメインをもつ分子ZO-1/ZO-2の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09780654
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 伊藤 雅彦 京都大学, 大学院・医学研究科, 助手 (70270486)
• キーワード: ZO-1 / ZO-2 / targeting

研究概要

ZO-1/ZO-2は細胞間の接着部位に存在する膜裏打ち蛋白質で、膜蛋白質を細胞膜の特定の領域に局在化させる働きを担っていると予想される。この予想を裏付ける根拠の一つとして、ZO-1/ZO-2がもつPDZ(PSD95,Dlg,ZO-1)ドメインと呼ばれる構造を有する分子群が存在し、その中の多くのものが上皮細胞や神経細胞などにおいて種々の膜蛋白質の細胞質領域に直接結合していることがあげられる。
昨年度ZO-1を様々なドメインに分けて培養細胞へのトランスフェクション、in vitro結合実験などを行い、ZO-1のもつ特徴について解析した。本年度は、ZO-2について同様の解析を行い、ZO-2がZO-1と非常によく似た性質を示すことを明らかにした。すなわち、PDZドメインを含むN末側において膜蛋白質であるオクルディンに結合し、C末側でアクチンフィラメントと結合することによりオクルディンを細胞間接着装置のうちtight junction特異的に局在させることに関与していると予想された。こうした知見から、ZO-1とZO-2はお互いにredundantな分子であると考えられるが、各々が実際に生体内で果たしている機能をより直接的に解析するために、gene targetingによってZO-1およびZO-2を欠失したマウスの作製を試みた。現在生殖系列に入ったキメラマウス由来のヘテロ個体が誕生しており、今後ホモ個体を得てその表現系を解析していく予定である。

研究成果

• [文献書誌] Itoh,M. et al.: "Involvement of ZO-1 in Cadhenn-based cell Adhesion through Its Direct Binding to a Catenin and Actin Filaments" The Journal of Cell Biology. 138. 181-192 (1997)
• [文献書誌] Mandai,K.et al.: "Afadin:A Novel Actin Pilament-binding Protein with One PDZ Domain Localized at Cadhenn-based Cell-to-Cell Adherens Junction" The Journal of Cell Biology. 139. 517-528 (1997)
• [文献書誌] Hirase,T.et al.: "Occludin as a possible determinant of tight junction permeability in endothelial Cells" The Journal of Cell Science. 110. 1603-1613 (1997)
• [文献書誌] Saitou,M.et al.: "Mammalian occludin in epithelial cells:its expression and subcellular distribution" European Journal of cell Biology. 73. 222-231 (1997)