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多細胞生物の組織・器官形成において必須の細胞間接着装置であるタイトジャンクション(TJ)が形成・維持されるためには、TJを構成する膜蛋白質が細胞膜まで小胞輸送されてTJへ定着することが必須である。細胞内小胞輸送の制御系であるRabファミリー低分子量G蛋白質(Rab)には60以上のメンバーが同定されており、個々のメンバーが特定の細胞内部位に局在して特定の小胞輸送経路を制御している。そこで、本研究では、TJの形成・維持という観点から、TJに局在するRab3BとRab13の作用機構を明らかにすることを試み、以下の結果を得た。1)Rab3Bは側基底側膜蛋白質(LDL受容体)の、Rab13はTJ膜蛋白質(クローディン)のゴルジ体から細胞膜への輸送を、それぞれ特異的に制御することを明らかにした。2)極性化した上皮細胞において、TJ膜蛋白質クローディン、オクルーディンおよびJAMのうち、オクルーディンが常に細胞膜とエンドソームの間をリサイクリングしていた。3)Rab13はオクルーディンのリサイクリングを制御するが、Rab3Bは関与しなかった。4)Rab13のオクルーディンの小胞輸送に対する作用は、そのエンドサイトーシスではなくリサイクリングであることを明らかにした。5)Rab13は、側基底側細胞膜へリサイクリングしているトランスフェリン受容体には作用せず、オクルーディンを含む輸送小胞のリサイクリングを特異的に制御していると考えられた。6)オクルーディンのリサイクリングに対するRab13の作用を担っていると考えられる標的蛋白質の同定に成功した。これらの結果から、TJに局在するRab3BとRab13はそれぞれ異なる小胞輸送経路を制御すること、さらにTJ膜蛋白質は頂端側および側基底側膜蛋白質とは異なる経路で細胞膜へ輸送されていることが示唆された。このように、本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成できた。
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