上皮・内皮細胞シートのバリアー機能におけるクローディンの役割:バリアー不全に基づく種々の病態の解明を目指して

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14207008
• 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: 足立 誠 京都大学, 医学研究科, 助手 (30335244) ; 久保 亮治 京都大学, 医学研究科, 助手 (70335256) ; 古瀬 幹夫 京都大学, 医学研究科, 助教授 (90281089)
• キーワード: クローディン / オクルディン / Zo-1 / ノックアウト / 裏打ち蛋白質 / PDZドメイン / 細胞接着 / バリアー

研究概要

(1)単層上皮のバリアーとクローディン(担当:古瀬幹夫):これまで、単層上皮のタイトジャンクションがクローディンによって形成され、クローディンが単層上皮のバリアー機能を担っていることを示してきた。本研究では、個体の中で、いくつかの特殊な単層上皮に特異的に発現しているクローディンを同定し、そのノックアウトマウスを作製することを始めた。まず、小腸上皮に発現しているクローディン肺気管支に発現しているクローディンを同定することに成功し、それぞれターゲッティングベクターの作製までを行った。
(2)重層上皮のバリアーとクローディン(担当:久保亮治):皮膚を含む扁平重層上皮では、これまで、そのバリアー機能にTJがかかわっていないと信じられてきた。しかし、我々は、クローディン-1のノックアウトマウスの予備的な解析から、この通説を疑うようになってきた。ホモのマウスは生まれて24時間以内には死んでいったので、このマウスの表皮を詳細に検討した結果、このバリアーが破壊されていることを見出した。
(3)血管内皮のバリアーとクローディン(担当:月田承一郎):血管内皮の形成するバリアーもきわめて重要である。我々は、クローディン-5が血管に特異的に発現していることを示してきた。そこで、クローディン-5ノックアウトマウスを作製し、このマウスの血液脳関門が破壊されていることを見出した。
(4)クローディンと細胞骨格との相互作用(担当:足立誠):クローディンはそのC末端がバリンで終わり、PDZドメインと結合できることが知られている。したがって、このC末端に結合するPDZ蛋白質をyeast two-hybrid法を用いて検索したところ、PDZドメインを13個も持つMUPP1を同定することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] Sasaki, H.: "Dynamic behavior of paired claudin strands within apposing plasma membranes"Proc.Natl.Acad.Sci. USA. (印刷中).
• [文献書誌] Kubo, A.: "Non-membranous granular organelle consisting of PCM-1 : subcellular distribution and cell cycle-dependent assembly/disassembly"J. Cell Sci.. (印刷中).
• [文献書誌] Ikenouchi, J.: "Regulation of tight junctions during the epithelium-mesenchymal transition : Direct repression of the gene expression of claudins/occludin by snail"J. Cell Sci.. (印刷中).
• [文献書誌] Kikuchi, S.: "Radixin deficiency causes conjugated hyperbilirubinemia with loss of Mrp2 from bile canalicular membranes"Nature Genetics. 31. 320-325 (2002)
• [文献書誌] Hamazaki, Y.: "Multi-PDZ-domain-containing protein 1 (MUPP1) is concentrated at tight junctions through its possible interaction with claudins"J.Biol.Chem.. 277. 455-461 (2002)
• [文献書誌] Furuse, M.: "Claudin-based tight junctions are crucial for the mammalian epidermal barrier : A lesson from claudin-1-deficient mice"J. Cell Biol.. 156. 1098-1111 (2002)