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2018 年度 実績報告書

クローディン完全欠失上皮細胞の作製による細胞間隙輸送の再構成

研究課題

研究課題/領域番号 16K15226
研究機関生理学研究所

研究代表者

古瀬 幹夫  生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 教授 (90281089)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードクローディン / タイトジャンクション / 上皮バリア機能 / 細胞間接着 / 上皮細胞
研究実績の概要

前年度までに、5つのクローディンをゲノム編集によって欠失させることによりタイトジャンクションを失ったMDCKII細胞を樹立した。この細胞に、欠失させた5つのクローディンサブタイプをそれぞれ単独で外来的に発現させた結果、いずれの場合でも、各サブタイプ単独で機能的なタイトジャンクションが再構成されることを明らかにした。すなわち、MDCKII細胞で多数のクローディンサブタイプが共発現する意味として、機能的なタイトジャンクションの形成に複数のサブタイプ化の協奏的作用が必要かもしれないとの仮説は正しくないことがわかった。さらに、5つのクローディンサブタイプを順次欠失させる過程で、クローディン2,4,3,7の4つを欠失させた時点で、タイトジャンクションのストランド構造の形成が貧弱で不十分であり、上皮バリア機能が大きく低下していることがわかった。先述の結果と合わせると、内在的に発現するクローディン1だけではMDCKII細胞でタイトジャンクションを形成するためのクローディン量が不十分であることを意味する。また、上記クローディン欠失細胞において前年度に見出された新規細胞密着部位の詳細な解析を行った結果、この構造が高分子量のトレーサーの透過に対してバリア機能を有することを見出した。このことはタイトジャンクションが、1)クローディンが形成するタイトジャンクションストランド構造を基盤とする電解質等少分子に対するバリア構造と、2)何らかの接着分子が構成する高分子量分子の透過に対するバリア機能を有する細胞膜密着部位、という2つの要素から構成されることを示唆する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Claudin-3-deficient C57BL/6J mice display intact brain barriers2019

    • 著者名/発表者名
      Castro DM、Coisne C、Lazarevic I、Baden P、Hata M、Iwamoto N、Francisco DMF、Vanlandewijck Mi、He L、Baier FA.、Stroka D、Bruggmann R、Lyck R、Enzmann G、Deutsch U、Betsholtz C、Furuse M、Tsukita Sh、Engelhardt B
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 36731-3

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-018-36731-3

  • [学会発表] Establishment of a tight junction-deficient epithelial cell line by genome editing of claudin genes2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Furuse, Tetsuaki Otani, Taichi Sugawara, Shinsaku Tokuda, Mika Watanabe, Kyoko Furuse, Osamu Nagata
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] ZO family proteins regulate epithelial polarity independent of tight junction strand assembly2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhisa Otani, Shinsaku Tokuda, Mikio Furuse
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] ZO family proteins regulate epithelial polarity independent of Tight Junction strand assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhisa Otani, Shinsaku Tokuda, Mikio Furuse
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] Angulin-1 regulates vertical elongation of tricellular tight junction by interacting with scaffolding proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Taichi Sugawara, Mikio Furuse
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会大会

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公開日: 2019-12-27  

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