膜裏打ち蛋白質によるタイトジャンクション機能の調節機構の解明

阐明膜衬蛋白对紧密连接功能的调节机制

基本信息

批准号：
02J01540
负责人：
濱崎洋子
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J01540/
关键词：
タイトジャンクション MUPP1 PDZ蛋白質上皮細胞極性クローディン

项目摘要

タイトジャンクション(TJ)は上皮細胞間接着構造の最頂端に位置し、バリア及びフェンス機能を果たすことにより生体の恒常性の維持に重要な役割を果たしている。また近年では極性形成に関与する分子がTJに局在することが知られてきており、様々なシグナル分子が集積する膜ドメインとしても注目されつつある。本研究ではTJの構造と機能を分子レベルで解明することを目的として、yeast two-hybrid system(Y2H)を用いて、TJストランドを構成する主要な膜蛋白質クローディン(Cld)に結合する蛋白質の同定を試みた。その結果、13個のPDZドメインを有するMulti-PDZ Domain Protein 1(MUPP1)を新規TJ局在タンパク質として同定した。この蛋白質は、そのアミノ酸配列からDrosophilaにおいて上皮細胞の極性形成に必須であるDiscs Lost(Dlt)のマウスホモログであると考えられた。さらに、Y2H及びin vitro結合実験によりMUPP1の結合分子の同定を試みた結果、TJに局在する接着分子であるJAM、またアドヘレンスジャンクションに局在する接着分子であるnectinと各々異なったPDZドメインを介して結合することが明らかとなった。以上のことより、MUPP1は細胞問接着部位において一種類の膜タンパク質を集積させるのではなく、各々のPDZドメインを用いて多種類の分子と相互作用し複合体を形成することが重要な機能の一つであることが示唆された。現在、さらに他のPDZドメインに結合する分子の検索を行うと同時に、Dltのホモログとして上皮細胞の極性形成過程におけるこれら分子間の複合体形成の意義を明らかにするために詳細な解析を進めている。

紧密连接（TJ）位于上皮细胞-细胞粘附结构的顶端，通过发挥屏障和栅栏功能，在维持机体稳态中发挥重要作用。近年来，人们知道参与极性形成的分子位于TJ中，并且TJ作为各种信号分子积累的膜域也引起了人们的关注。在本研究中，为了在分子水平上阐明TJ的结构和功能，我们使用酵母双杂交系统（Y2H）来检测与紧密蛋白（Cld）结合的蛋白质，紧密蛋白是构成TJ链的主要膜蛋白我试图识别它。结果，具有 13 个 PDZ 结构域的多 PDZ 结构域蛋白 1 (MUPP1) 被鉴定为一种新型 TJ 定位蛋白。根据其氨基酸序列，该蛋白被认为是 Discs Lost (Dlt) 的小鼠同源物，Dlt 对于果蝇上皮细胞极性的形成至关重要。此外，通过Y2H和体外结合实验尝试鉴定MUPP1的结合分子，我们发现定位于TJ的粘附分子JAM、定位于粘附连接的粘附分子nectin和PDZ是不同的。据透露，这种结合是通过一个域发生的。由此可见，MUPP1具有与多种分子相互作用并利用每个PDZ结构域形成复合物的重要功能，而不是在细胞-细胞粘附位点整合一种类型的膜蛋白。目前，我们正在寻找与其他PDZ结构域结合的分子，同时进行详细分析，以阐明这些分子之间作为Dlt同系物形成复合物在上皮细胞极化过程中的重要性。