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腸管上皮バリア機能におけるPDZRN3を介した新たな制御機構の解明

阐明PDZRN3介导的肠上皮屏障功能新控制机制

基本信息

批准号：
20K19734
负责人：
石井愛子
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Seinan Jo Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

腸管上皮細胞層におけるバリア機能の破綻は食物アレルギーなどの様々な有害事象を引き起こす。本研究では、バリア機能の要であるタイトジャンクション(TJ)の制御におけるPDZRN3の役割を明らかにすることを目的とする。昨年度までに、ヒト結腸腺癌由来細胞株Caco-2の単層形成モデルにおけるバリア機能の評価系を構築し、バリアの形成とPDZRN3の発現量が逆相関を示すことを見出した。また、単層形成過程ではバリアの主要な構成因子であるクローディン1の発現が誘導されるが、PDZRN3を過剰発現させると、クローディン1の発現量増加が抑制され、細胞間隙の密着性、（経上皮電気抵抗値）が減少することを明らかとし、PDZRN3はTJの形成を負に制御している可能性を見出してきた。本年度は、TJ形成におけるPDZRN3の抑制作用がどのような機序で発現するのかを中心に解析を試みた。PDZRN3は標的蛋白質をユビキチン化し、プロテアソームで分解させる機能を持つE3ユビキチンリガーゼに属する。また、標的蛋白質のトラップに必要な蛋白質相互作用ドメインとして、PDZドメインを二つ持ち、さらにPDZ結合モチーフをC末端に有する。そのリガーゼ活性に重要なRINGドメインを欠損した変異体をはじめ、二つのPDZドメイン各々の欠損体あるいは両方の欠損体、PDZ結合モチーフ欠損体の強制発現系を準備した。単層形成開始時にそれらを強制発現させて各種の評価を行ったところ、クローディン1の発現量およびTEER値に変化が見られておらず、現在、その発現量の調整や、発現させる時期などを詳細に検討している。PDZRN3はマルチドメイン蛋白質であり、PDZ関連構造以外にもZnフィンガードメインなど、機能的な構造を複数有するため、それらの構造要因がクローディン1発現やバリア機能の制御に関わっている可能性も考慮して、次年度の解析につなげていく。

The intestinal epithelial layer has a defect in its function, which causes harmful events. This study aims to clarify the role of PDZRN3 in the control of TJ. The reverse correlation between cell layer formation and PDZRN3 production was demonstrated in Caco-2, a colon adenocarcinoma derived cell line, last year. In addition, the main constituent factors of TJ formation are: induction of PDZRN 1, inhibition of PDZRN3, increase of PDZRN 1, adhesion of intercellular space, reduction of epithelial electrical resistance, and possibility of PDZRN3 inhibiting TJ formation. This year, the central analysis of PDZRN3 inhibition in TJ formation was attempted. PDZRN3 targets proteins that can be converted and decomposed. PDZ binding protein binding protein In order to prepare for the stress occurrence system of the RING damage, the PDZ damage system of the ring damage system is prepared. At the beginning of the layer formation, the stress is generated, and various evaluations are performed. The occurrence amount of the layer is adjusted according to the TEER value. PDZRN3 is composed of protein, PDZ related structure, functional structure, and structural factors. The possibility of functional control is considered. The analysis of PDZRN 3 in the next year is carried out.