上皮細胞系の統合的理解を目指した細胞接着・細胞骨格研究の新展開

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19GS0313
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 月田 早智子 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (00188517)
• 研究分担者: 田村 淳 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (00362525) ; 山崎 裕自 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (80527664) ; 武内 恒成 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90206946)
• キーワード: 細胞接着 / 上皮細胞 / Odf2 / 繊毛

研究概要

本学術創成研究では、課題名を「上皮細胞系の統合的理解を目指した細胞接着・細胞骨格研究の新展開」として、生体機能の多様性に応じて上皮細胞系を表側(細胞間接着関連)と裏側(細胞骨格蛋白)から統合的に理解することを目指した。本研究は、1新規細胞間接着装置蛋白質、2上皮細胞間バリアー、3ERM/マーリン系と上皮シート特性制御、4繊毛による上皮アピカル特性の制御、の4点を主課題として開始した。このうち、4に関して、その解析の柱であった、Odf2蛋白質(中心体・基底小体構成蛋白質)のノックアウトマウス解析を行うと、培養細胞F9で見られた繊毛の消失では見られず、気管上皮細胞など多繊毛の協調運動が消失していることが分かった。詳細に調べると、C末領域領域の発現が認められた。完全にOdf2の発現が消失しているノックアウトF9細胞に、C末領域を発現させると、繊毛の発現が回復したので、本C末領域が繊毛発生に重要で、電顕レベルでAnchoring fiberが残存し、一方、Basal Footが消失することが分かった。超高圧電顕トモグラフィーを用いて、上皮アピカル領域微小管構築を調べると、野生型での規則的な走行が失われ、ランダムな走行を示していた。そこで、Basal Foot(BF)は、微小管と協調しつつ、BFから生える繊毛の運動を同調させる働きがある可能性が示唆された。本成果は、CELL誌に受理され、さらに大きな成果が期待されるものとなった。そこで、知見を積み重ねるために、4ヶ月の繰越期間を設定し、Odf2-deletion mutantsを複数作製し、Odf2KO-F9細胞に発現させ、機能ドメイン解析を行った。その結果、Anchoring Fiber、Basal Footの形成に関わるOdf2のドメインの同定・理解に成功した。本結果は、Jour. Cell Biol.誌でのリバイス段階にある。

研究成果

• [雑誌論文] Ezrin is required for the functional regulation of the epithelial sodium proton exchanger NHE3. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H., et al
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e55623
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0055623.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of claudins 2 and 15 from mice causes defects in paracellular Na(+) flow and nutrient transport in gut and leads to death from malnutrition. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wada M., et al
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 114 ページ: 369-380
  • DOI: pii:S0016-5085(12)01551-X.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of claudin-18 causes paracellular H+ leakage, up-regulation of interleukin-1β, and atrophic gastritis in mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, D., Tamura, A., Tanaka, H., Yamazaki, Y., Watanabe S. Suzuki, K., Suzuki, K. Sentani, K., Yasui, W., Rakugi, H., Isaka, Y., and Tsukita, S.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 142 ページ: 292-304
  • DOI: doi:10.1053/j.gastro.2011.10.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated ciliary beating requires Odf2-mediated polarization of basal bodies via basal feet. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunimoto, K., Yamazaki, Y., Nishida, T., Shinohara, K., Ishikawa, H., Hasegawa, T., Okanoue, T., Hamada H., Noda, T., Tamura, A., Tsukita, S., and Tsukita, S.
  • 雑誌名: Cell 巻: 148 ページ: 189-200
  • DOI: doi:10.1016/j.cell.2011.10.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] EpCAM contributes to formation of functional tight junction in the intestinal epithelium by recruiting claudin proteins. (2012)
  • 著者名/発表者名: Lei Z., et al
  • 雑誌名: Dev Biol. 巻: 15 ページ: 136-145
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2012.07.005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Moesin-deficient mice reveal a non-redundant role for moesin in lymphocyte homeostasis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirata T., et al
  • 雑誌名: Int Immunol. 巻: 24 ページ: 705-717
  • DOI: 10.1093/intimm/dxs077.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Claudin-based paracellular proton barrier in the stomach. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura A., et al
  • 雑誌名: Ann N Y Acad Sci. 巻: 1,258 ページ: 108-114
  • DOI: 10.1111/j.1749-6632.2012.06570.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rho GTP exchange factor ARHGEF11 regulates the integrity of epithelial junctions by connecting ZO-1 and RhoA-myosin II signaling. (2012)
  • 著者名/発表者名: Itoh M., et al
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 109 ページ: 9905-9910
  • DOI: 10.1073/pnas.1115063109.
  • 査読あり
• [学会発表] Clitical Role of Basal Feet in Coorninated Ciliary Beating. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tateishi
  • 学会等名: Computational Cell Biology : The Interplay between Models and Experimentation.
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory (米国)
  • 年月日: 20130319-20130322
• [学会発表] 上皮細胞間バリアー蛋白質クローディンによる微小環境制御と炎症 (2013)
  • 著者名/発表者名: 月田早智子
  • 学会等名: がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動公開シンポジウム
  • 発表場所: 学術総合センター 一橋記念講堂(東京)(招待講演)
  • 年月日: 2013-01-27
• [学会発表] 上皮細胞間バリアータイトジャンクションによる微小環境制御と炎症 (2013)
  • 著者名/発表者名: 月田早智子
  • 学会等名: 金沢国際がん生物学シンポジウム
  • 発表場所: 金沢エクセルホテル東急(金沢)(招待講演)
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] 上皮細胞間接着を起点としたアピカル細胞骨格構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 月田早智子
  • 学会等名: 2013生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: 広島大学(広島)(招待講演)
  • 年月日: 2013-01-12
• [学会発表] Clitical Role of Basal Feet in Coorninated Ciliary Beating. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Tsukita
  • 学会等名: ASCB annual meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(招待講演)
  • 年月日: 20121215-20121219
• [学会発表] Molecular mechanisms of cell morphogenesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: 月田早智子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)(招待講演)
  • 年月日: 20121214-20121216
• [学会発表] Role of tight junction proteins in epithelial barriers. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Tsukita
  • 学会等名: International Meeting of the German Society for Cell Biology, Molecular cencepts in epithelial differentiation pathogenesis and repair
  • 発表場所: Leipzig (ドイツ)(招待講演)
  • 年月日: 20121107-20121110
• [学会発表] Tight Junction-based Building of Biological Systems. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Tsukita
  • 学会等名: 第33回日本肥満学会
  • 発表場所: ホテルグランヴィア京都(京都)(招待講演)
  • 年月日: 20121011-20121012
• [学会発表] Tight Junction-based Building of Biological Systems. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Tsukita
  • 学会等名: 上皮バリアと上皮輸送に関する国際シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学琵琶湖草津キャンパス(滋賀)(招待講演)
  • 年月日: 20120915-20120916
• [学会発表] 上皮細胞間タイトジャンクションを起点とした生体システムの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 月田早智子
  • 学会等名: 第21回日本バイオイメージング学会学術集会
  • 発表場所: 京都国際会館(京都)(招待講演)
  • 年月日: 20120827-20120828
• [学会発表] Claudin species-specific biological functions in Digestive Epithelial Cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Tsukita
  • 学会等名: International Conference Merida 2012 Molecular Structure and Function of the Apical Junctional Complex in Epithelia and Endothelia.
  • 発表場所: Hyatt Regency Hotel in Merida (メキシコ)(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-14
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/lab/13/
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/tsukita/