細胞間透過性と細胞極性を規定する新しい細胞接着分子群クローディンファミリーの解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11307002
• 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: 永渕 昭良 熊本大学, 発生医学研究センター, 教授 (80218023) ; 伊藤 雅彦 京都大学, 医学研究科, 助手 (70270486) ; 古瀬 幹夫 京都大学, 医学研究科, 助手 (90281089)
• キーワード: クローディン / オフルディン / タイトジャンクション / ノックアウト / ZO-1 / ZO-2 / ZO-3 / バリアー

研究概要

(1)クローディンファミリーメンバーの同定・解析と特異抗体の作製:本研究開始までに8種類のクローディンを同定していた。データベースを調べることにより、現在までさらに16種類のクローディンを見つけた。これらのクローディンのcDNAをRT-PCR法により単離した。また、得られたクローディン。cDNAを用いて、細胞質ドメインのリコンビナント蛋白質を大腸菌で作製し、それを抗原にして、それぞれのクローディンに特異的なポリクローナル抗体とモノクローナル抗体を作り、それぞれのクローディンの発現パターンを染めつつある。
(2)TJの形成と機能におけるクローディンの役割:細胞レベルにおける解析:以下のクローディンの基本的な性質を明らかにした。クローディンに接着能力はあること。各クローディン間で接着特異性はあること。各クローディンが共重合してTJストランドを作ること。TJのバリアー機能に各クローディン間で差があること。
(3)TJの形成と機能におけるクローディンの役割:個体レベルにおける解析:各クローディンのゲノムを単離し、相同相み換えによる遺伝子破壊のためのベクターを作製し、各クローディンを欠失したマウスの作製を試みた。現在のところクローデイン-1、2、3、5について解析が進んでいる。
(4)TJの裏打ち蛋白質とクローディンの相互作用の解析:クローディンとZO-1、ZO-2、ZO-3との結合について、in vivoおよびin vitroにおける解析を進めた結果、クローディンのC末端にZO-1、2、3のPDZ1ドメインが直接結合することが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] 月田承一郎: "Pores tin the wall : Claudins constitute tight junction strands containing aqueous pores"Journal of Cell Biolosy. 149. 13-16 (2000)
• [文献書誌] 三森,清末,優子: "Adenomatous polyposis coli (APC) protein moves along microtubules and concentrates at their growing ends in epithelial cells"Journal of Cell Biology. 148. 505-518 (2000)
• [文献書誌] 三森,森末,優子: "The dynamic behavior of EB1, an Adenomatous Poliposis Coli (APC) binding protein, on the distal ends of microtubules"Current Biology. 10. 865-868 (2000)
• [文献書誌] 斎藤通紀: "Complex phenotype of mice lacking occludin, a component of tight junction strands"Malecular Biology of the Cell. 11. 4131-4142 (2000)
• [文献書誌] 古瀬幹夫: "Conversion of Zonula Occludentes from tight to leaky strand type by introducing claudin-2 into MDCK I cells"Journal of Cell Biology. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] 月田承一郎: "Multifunctional strands in tight juncntions"Nature Review Molecular Cell Biology. (印刷中).