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2018 年度 実績報告書

タイトジャンクション形成の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04786
研究機関九州大学

研究代表者

池ノ内 順一  九州大学, 理学研究院, 教授 (10500051)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードタイトジャンクション / コレステロール / クローディン / 形質膜 / スフィンゴミエリン / αカテニン / 上皮細胞 / バリア機能
研究実績の概要

タイトジャンクション(TJ)は上皮細胞のバリア機能を担う細胞膜構造である。バリア機能の破たんは慢性的な抗原や病原菌の体内への侵入を許し、アトピー性皮膚炎や潰瘍性大腸炎などの慢性炎症の原因となる。このため、TJのもつバリア機能を人為的に制御する方法論を開発することは医学的に重要な課題である。TJの主たる細胞接着分子は4回膜貫通タンパク質のクローディンである。発現ベクター等によってクローディンを過剰に上皮細胞に発現させても、TJの形成が拡大したり、上皮細胞のバリア機能が亢進することはない。従って、バリア機能を担う細胞膜構造としてのTJの形成はクローディンの発現量の調節以外の方法で制御されていることが示唆されるが、そのような分子機構は殆ど明らかになっていない。TJの形成メカニズムを理解する上で、申請者はTJの特徴的な細胞膜構造の理解が重要であると考えて、TJ領域の細胞膜脂質組成の解析を試みた。申請者は、先行研究において細胞膜を物理的に単離してその脂質組成の解析を行う方法論を確立した(Ikenouchi et al. J Biol.Chem 2012)。この方法論を用いてTJを形成している細胞膜の脂質組成を明らかにする実験を行った。その結果、興味深いことに、TJ領域にはコレステロールや極長鎖脂肪酸を脂肪酸鎖として有するスフィンゴミエリンが豊富に存在することを見出した。形質膜からコレステロールを除去すると、TJの形成は顕著に障害されることが明らかになった。また形質膜のコレステロール量を調節する仕組みとして、新たにアドヘレンスジャンクションの形成が関与することを明らかにした。これらの知見をShigetomi et al. J Cell Biol 2018に報告した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of membrane lipids in the organization of epithelial cells: Old and new problems.2018

    • 著者名/発表者名
      Ikenouchi J.
    • 雑誌名

      Tissue Barriers.

      巻: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1080/21688370.2018.1502531.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] α-Catenin Controls the Anisotropy of Force Distribution at Cell-Cell Junctions during Collective Cell Migration.2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa K, Himoto T, Mochizuki Y, Ikenouchi J.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 23 ページ: 3447-3456

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.05.070.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell surface flip-flop of phosphatidylserine is critical for PIEZO1-mediated myotube formation.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya M, Hara Y, Okuda M, Itoh K, Nishioka R, Shiomi A, Nagao K, Mori M, Mori Y, Ikenouchi J, Suzuki R, Tanaka M, Ohwada T, Aoki J, Kanagawa M, Toda T, Nagata Y, Matsuda R, Takayama Y, Tominaga M, Umeda M.
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 9 ページ: 2049

    • DOI

      10.1038/s41467-018-04436-w.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adherens junctions influence tight junction formation via changes in membrane lipid composition.2018

    • 著者名/発表者名
      Shigetomi K, Ono Y, Inai T, Ikenouchi J.
    • 雑誌名

      J Cell Biol.

      巻: 217 ページ: 2373-2381

    • DOI

      10.1083/jcb.201711042.

    • 査読あり
  • [学会発表] 上皮細胞に存在する細胞膜構造の形成メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      池ノ内順一
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [備考] 九州大学理学部生物学科代謝生理学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~taisha/ikelab/

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公開日: 2019-12-27  

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