タイトジャンクションを介した上皮シートの形成と修復の分子機構

基盤研究(B)

米村 重信  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (60192811)

17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

上皮シートに穴が開いたときにはアクトミオシンの集積と収縮による速やかな修復運動（損傷領域を覆い、死細胞を除去する）によってシートが回復する。本研究では、アクトミオシン集積のきっかけは、上皮細胞間のバリア機能を担う細胞間接着装置であるタイトジャンクション（TJ）が生／死細胞間で変化することであると考え、どのような機序でアクトミオシンが集積するのかについての分子的な理解を格段に進める。

タイトジャンクション（TJ）形成とミオシン活性との強い関連をこれまで見ていたため、ミオシン活性を制御しうると考えられる三量体Gタンパクのαサブユニットに含まれる、G alpha 12/13のノックダウン実験を行い、その結果、TJの形成が阻害されるが、TJ形成に先立つアドヘレンスジャンクション（AJ）の形成そのものも形成が阻害されていることが明らかになった。同様にRhoの下流で働くROCK Iの重要性も見出した。ミオシン張力が創傷閉鎖運動にどのように関わるのか、磁気ピンセットなどを用いたライブイメージングによる定量解析を行い、張力の感知に応じた細胞の反応が起こることを見出した。

AJ形成には初期段階と成熟段階があり、AJの成熟を経てTJができるのが通常の過程である。今回見出したGalpha12/13はAJの成熟がかなり遅れているように観察された。これまで、Galpha12/13がTJ形成に重要であるという報告はあったが、TJに直接影響しているのではなく、AJ成熟に重要であることが明らかになった。これまで、ミオシンの活性を制御しうる候補が提唱されてきたが、このようなAJ形成の特別な過程に重要というものはなく、細胞間接着装置形成、上皮シート形成の分子機構を理解する上で、今後の研究の展開に深く関わる知見が得られた。