生体バリアの機能分子心理学-細胞間隙における分子通過の制御機構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370080
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 沢田 典均 札幌医科大学, 医学部, 教授 (30154149)
• 研究分担者: 飛岡 弘敏 札幌医科大学, 医学部, 講師 (90291559) ; 千葉 英樹 札幌医科大学, 医学部, 講師 (00295346) ; 小島 隆 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (30260764)
• キーワード: タイト結合 / 血管内皮細胞 / 肝細胞 / 核内レセプター型転写因子

研究概要

本研究は、タイト結合とヒト疾患の関係を解明するため、タイト結合の転写レベルの制御、血管内皮細胞のタイト結合、肝細胞のタイト結合の三つの柱があり、以下に各々の成果を述べる。
1.タイト結合の転写レベルの制御
マウステラトーマF9細胞に核内レセプター型転写因子HNF-4αを発現させると、occludin, claudin-6,claudin-7,JAM-Aのタイト結合蛋白の発現が誘導され、タイト結合機能が上昇した。しかし、Par-3,aPKC, Par-6,CAR, ZO-1,ZO-2,E-Cadherinの発現は変化しなかった。
2.血管内皮細胞のタイト結合
野生型またはThr207をAlaに置換したclaudin-5の発現を誘導できるラット肺血管内皮(RLE)細胞株を樹立し、claudin-5の発現によって分子サイズ選択的内皮バリアが再構成されること、claudin-5のThr207がPKAによるリン酸化部位であること、そのリン酸化が内皮バリアの制御に重要な役割を果たすことを明らかにした。
3.肝細胞のタイト結合
タイト結合膜蛋白occludinをマウス肝細胞に一過性あるいは恒常的に発現させて、occludinの役割を検討した。一過性に発現させた細胞では、claudin-1の細胞接着部へのリクルートが認められた。恒常的に発現させた細胞では、claudin-1の増加とclaudin-2の減少が認められ、occludinは、タイト結合におけるclaudin-1とclaudin-2の発現バランスを調節していると考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Sawada N et al.: "Tight junctions and human diseases."Med Electron Microsc.. 36. 147-156 (2003)
• [文献書誌] Kojima T et al.: "Regulation of the blood-biliary barrier: interaction between gap and tight junctions in hepatocytes."Med Electron Microsc.. 36. 157-164 (2003)
• [文献書誌] 澤田典均 他: ""すきま"の細胞生物学細胞間接着装置タイト結合とヒト疾患"札幌医学雑誌. 72. 1-7 (2003)
• [文献書誌] Chiba H: "Hepatocyte nuclear factor (HNF)-4α triggers formation of functional tight junctions and establishment of polarized epithelial morpgology in F9 embryonal carcinoma cells."Exp Cell Res.. 286. 288-297 (2003)
• [文献書誌] Ishizaki M et al.: "Cyclic AMP induces phosphorylation of claudin-5-immunoprecipitates and expression of claudin-5 gene in blood-brain-barrier endothelial cells via protein kinase A-dependent and independent pathways."Exp Cell Res.. 290. 275-288 (2003)
• [文献書誌] Kojima T et al.: "Role of the p38 MAP-kinase signaling pathway for cx32 and claudin-1 in the rat liver."Cell Communication and Adhesion.. 10. 1-7 (2003)
• [文献書誌] Tobioka H et al.: "Occludin expression decreases with the progression of human endometrial carcinoma."Human Pathol.. 35. 159-164 (2004)
• [文献書誌] Tokunaga Y et al.: "Expression of occludin in human rectal carcinoid tumours as a possible marker for glandular differentiation."Histopathology.. 44. 247-250 (2004)
• [文献書誌] 小島隆 他: "ギャップ結合とタイト結合-形態学的関係から機能的関係へ-"顕微鏡学会誌. (印刷中).
• [文献書誌] Kojima T et al.: "Inhibition of MAP-kinase activity moderates changes in expression and function of Cx32 but not claudin-1 during DNA synthesis in primary cultures of rat hepatocytes."Med Electron Microsc.. (in press).
• [文献書誌] Fujibe M et al.: "Thr203 of claudin-1, a putative phosphorylation site for MAP kinase is required to promote the barrier function of tight junctions."Exp Cell Res.. (in press).