TACSTD2遺伝子による上皮タイトジャンクション機能制御機構の解明に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21592238
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 眼科学
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 川崎 諭 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60347458)
• 研究分担者: 松田 彰 順天堂大学, 医学部 (00312348)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 眼生化学 / 分子生物学 / タイトジャンクション

研究概要

本研究では膠様滴状角膜変性症(GDLD)の原因遺伝子であるTACSTD2遺伝子がGDLDの病態にどのように関わっているかについて検討し、治療法の開発についても検討した。TACSTD2タンパクは1型膜タンパクであり、1個の膜貫通ドメインと短い細胞内領域を持っている。免疫沈降実験によってTACSTD2タンパクはタイトジャンクション関連タンパクの一つであるクローディン1および7と結合することが明らかとなった。またTACSTD2遺伝子に対するshRNAを用いて角膜上皮細胞においてノックダウンを行うとクローディン1, 7のみならず他のタイトジャンクション関連タンパクの細胞内局在が変化し、同時に上皮バリアー機能の低下を来たした。GDLDより手術時に得た角膜組織を用いてクローディン1、4、7タンパクの発現を免疫染色およびウエスタンブロットで検討したところ、GDLD患者角膜では正常角膜に比べこれらのタンパクの発現が著しく低下していた。レーザーマイクロキャプチャー法にて角膜上皮を組織切片より採取して定量PCRを行うと、mRNAレベルではクローディン1、4、7遺伝子の発現は変化していなかった。そこでHeLa細胞にTACSTD2およびクローディン1、4、7遺伝子を共導入したところ、TACSTD2と共導入している時にはクローディン1、7タンパクの発現が亢進した。またプロテアソーム阻害剤であるMG-132で処理した場合にもクローディン1、7タンパクの発現が亢進した。これらのことからTACSTD2タンパクはクローディン1、7タンパクのユビキチン・プロテアソーム経路によるタンパク分解を阻害してタイトジャンクション機能を正に制御しているものと推測された。そこで免疫沈降実験でクローディン1および7が実際にユビキチン化されているかどうかを検討したが、これらのタンパクはユビキチン化されていないことが明らかとなった。このことはGDLD患者由来の不死化角膜上皮細胞にMG-132を処理しても上皮バリア機能が改善しないことからも確からしい結果であると判断した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel mutation of the TGFBI gene causing a lattice corneal dystrophy with deep stromal involvement (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Yagi H, Yamasaki K, Matsuda A, Takeda K, Kinoshita S
  • 雑誌名: Br J Ophthalmol 巻: 95 ページ: 150-151
• [雑誌論文] Two novel mutations of TACSTD2 found in three Japanese gelatinous drop-like corneal dystrophy families with their aberrant subcellular localization (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakatsukasa M, Kawasaki S, Yamasaki K, Fukuoka H, Matsuda A, Nishida K, Kinoshita S
  • 雑誌名: Mol Vis 巻: 17 ページ: 965-970
• [雑誌論文] Cultivated human conjunctival epithelial transplantation for total limbal stem cell deficiency (2010)
  • 著者名/発表者名: Ang LP, Tanioka H, Kawasaki S, Ang LP, Yamasaki K, Do TP, Thein ZM, Koizumi N, Nakamura T, Yokoi N, Komuro A, Inatomi T, Nakatsukasa M, Kinoshita S
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 巻: 51 ページ: 758-764
• [雑誌論文] Lattice corneal dystrophy type IV(p. Leu527Arg) is caused by a founder mutation of the TGFBI gene in a single Japanese ancestor (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka H, Kawasaki S, Yamasaki K, Matsuda A, Fukumoto A, Murakami A, Kinoshita S
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 巻: 51 ページ: 4523-4530
• [雑誌論文] Tumor-associated calcium signal transducer 2 is required for the proper subcellular localization of claudin 1 and 7 : implications in the pathogenesis of gelatinous drop-like corneal dystrophy (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakatsukasa M, Kawasaki S, Yamasaki K, Fukuoka H, Matsuda A, Tsujikawa M, Tanioka H, Nagata-Takaoka M, Hamuro J, Kinoshita S
  • 雑誌名: Am J Pathol 巻: 177 ページ: 1344-1355
• [雑誌論文] The relationship between preoperative clinical scores and immunohistological evaluation of surgically resected tissues in chronic severe ocular surface diseases (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanioka H, Kawasaki S, Sotozono C, Nakamura T, Inatomi T, Kinoshita S
  • 雑誌名: Jpn J Ophthalmol 巻: 54 ページ: 66-73
• [雑誌論文] The role of interleukin-33 in chronic allergic conjunctivitis (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsuda A, Okayama Y, Terai N, Yokoi N, Ebihara N, Tanioka H, Kawasaki S, Inatomi T, Katoh N, Ueda E, Hamuro J, Murakami A, Kinoshita S
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 巻: 501 ページ: 4646-4652
• [雑誌論文] Investigation of the corneal filament in filamentary keratitis (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanioka H, Yokoi N, Komuro A, Shimamoto T, Kawasaki S, Matsuda A, Kinoshita S
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 巻: 50 ページ: 3696-3702
• [学会発表] Pathophysiology of Gelatinous Drop-like Dystrophy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S. Molecular
  • 学会等名: The Cornea and Tissue Engineering(A JSPS-Sponsored Research Symposium at Cradiff university)
  • 発表場所: Cardiff UK
  • 年月日: 2011-08-19
• [学会発表] Epigenetic Regulation and Identification of the Cis-Regulatory Region of the Keratin 12 Gene in Rabbit Cornea (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Yamasaki K, Shinomiya K, Kinoshita S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 2011-05-01
• [学会発表] TACSTD2遺伝子の膠状滴状角膜ジストロフィにおける分子病理学的意義 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川崎諭、中司美奈、山崎健太、福岡秀記、木下茂、松田彰、辻川元一
  • 学会等名: BMB
  • 発表場所: Kobe Japan
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Functional Association of the TACSTD2 with Tight Junction Proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S
  • 学会等名: The 2^<nd> Asia Cornea Society Biennial Scientific Meeting
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] The Rs16958477 SNP in the Promoter Region of the LOXL1 Gene is Associated With the LOXL1 Gene Expression Level (2010)
  • 著者名/発表者名: Imai K, Mori K, Ueno M, Ikeda Y, Kawasaki S, Yagi T, Ohmi N, Fuwa M, Tashiro K, Kinoshita S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 2010-05-06
• [学会発表] Tacstd2 Protein Directly Binds to Claudin Proteins and is Required for the Proper Subcellular Localization of Tight Junction-Related Proteins ; Roles of Tacstd2 Protein in the Pathogenesis of Gelatinous Drop-Like Dystrophy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Nakatsukasa M, Yamasaki K, Fukuoka H, Matsuda A, Tsujikawa M, Tanioka H, Hamuro J, Kinoshita S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 2010-05-05
• [学会発表] The Existence of Dead Cells in Corneal Endothelium Preserved With Storage Media (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanioka H, Kawasaki S, Adachi H, Inatomi T, Hieda O, Fukuoka H, Okumura N, Koizumi N, Iliakis B, Kinoshita S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 2010-05-04
• [学会発表] Cytopathological Features of Corneal Intraepithelial Neoplasia (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka H, Kawasaki S, Tanioka H, Yamasaki K, Inatomi T, Yokoi N, Kinoshita S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 2010-05-03
• [学会発表] Immunohistological Examination of Advanced Corneal Intraepithelial Neoplasia (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka H, Kawasaki S, Tanioka H, Yamasaki K, Inatomi T, Yokoi N, Kinoshita S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Lattice Corneal Dystrophy Type 4 Was Caused by a Founder Mutation of TGFBI Gene in a Japanese Ancestor (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Yamasaki S, Matsuda A, Fukuoka H, Murakami A, Kinoshita S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Histological and Immunohistological Analysis of Pre-Cut Donor Corneas for DSAEK (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanioka H, Inatomi T, Hieda O, Matsuda A, Kawasaki S
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 20090000
• [図書] Clinical and basic aspects of gelatinous drop-like corneal dystrophy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Kinoshita S
  • 総ページ数: 48, 97-115