細胞間結合タイトジャンクションの形態形成メカニズムの解明

タイトジャンクション（ＴＪ）をもたないクローディン欠失ＭＤＣＫ細胞に、クローディンの各サブタイプを発現させてＴＪを再構成させ、その形態、バリア機能を解析した。クローディン欠失ＭＤＣＫ細胞を樹立する際にゲノム編集により破壊した5つのクローディンは、そのすべてが単独でバリアとして機能的なTJを形成できる一方、ＭＤＣＫ細胞に内在性に発現するクローディン１２、１６はＴＪを形成できないことが明らかになった。凍結割断法による解析からTJを再構成した5つのクローディンのうち、クローディン１，２，３は分岐のあるＴＪストランドを形成し、クローディン4は平行で交わりにくいＴＪストランドを形成した。次に、チャネル型クローディンであるクローディン２、１０ａ, １０ｂ, １５をそれぞれ単独でクローディン欠失ＭＤＣＫ細胞に発現させたところ、いずれのクローディンも単独でTJを形成し、paracellular flux アッセイにおいて十分なバリア機能を示す一方、従来報告されていた陽イオン選択性（クローディン２, １０ｂ, １５）、陰イオン選択性（クローディン１０ａ)を示した。したがって、これらのチャネル型クローディンは、他のクローディンサブタイプと相互作用することなく単独でチャネルを形成していることが証明された。今後、異なる発現量、あるいは特定のクローディンのサブタイプの組み合わせにより再構成されたTJの形態と機能の解析にこの研究を発展させる。

タイトジャンクション（ＴＪ）をもたないクローディン欠失ＭＤＣＫ細胞に、クローディンの各サブタイプを発現させてＴＪを再構成させ、その形態、バリア機能を解析した。クローディン欠失ＭＤＣＫ細胞を樹立する際にゲノム編集により破壊した5つのクローディンは、そのすべてが単独でバリアとして機能的なTJを形成できる一方、ＭＤＣＫ細胞に内在性に発現するクローディン１２、１６はＴＪを形成できないことが明らかになった。凍結割断法による解析からTJを再構成した5つのクローディンのうち、クローディン１，２，３は分岐のあるＴＪストランドを形成し、クローディン4は平行で交わりにくいＴＪストランドを形成した。次に、チャネル型クローディンであるクローディン２、１０ａ, １０ｂ, １５をそれぞれ単独でクローディン欠失ＭＤＣＫ細胞に発現させたところ、いずれのクローディンも単独でTJを形成し、paracellular flux アッセイにおいて十分なバリア機能を示す一方、従来報告されていた陽イオン選択性（クローディン２, １０ｂ, １５）、陰イオン選択性（クローディン１０ａ)を示した。したがって、これらのチャネル型クローディンは、他のクローディンサブタイプと相互作用することなく単独でチャネルを形成していることが証明された。今後、異なる発現量、あるいは特定のクローディンのサブタイプの組み合わせにより再構成されたTJの形態と機能の解析にこの研究を発展させる。