Novel approach focusing on the tight junction-based paracellular barrier combined with the apical barrier toward understanding and manipulating epithelial barriers

专注于基于紧密连接的细胞旁屏障与顶端屏障相结合的新方法，以理解和操纵上皮屏障

基本信息

批准号：
19H05468
负责人：
月田早智子
金额：
$ 358.59万
依托单位：
Teikyo University (2020-2023)Osaka University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-23 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

上皮バリアは、タイトジャンクション (TJ) による上皮細胞間バリアと上皮細胞アピカル膜のアピカル面バリアで形成され、物質移動の制限と選択的透過を行うことで、生体の内部環境の恒常性を保持・外部からの摂動に対応させ、種々の生体機能を構築する。本研究では、1. TJの分子構築の生体内実態を明らかにし、TJ細胞間バリア操作法開発の基盤とすることを目的とする。また、2.「TJ-アピカル複合体」を分子・細胞・個体レベルで解析し、細胞間バリアがアピカル面バリアと連携した「上皮バリア」による生体機能の構築原理を統合的に解明する。この2つの解析結果を軸に、上皮バリア学の新展開、および、新規操作法の開拓を目指す。本年度は、1. について、cryo-FIB, クライオ電顕トモグラフィー解析に有用なCldnの発現するEph4培養上皮細胞系の確立を進めた。本細胞系の確立と合わせて、TJの生体内分子構築解明のためのcryo-FIB, クライオ電顕トモグラフィー解析の条件設定を進めた。また、2.について、階層縦断的な解析を進めた。 (2.1 ) 細胞レベルでのTJ－アピカル複合体の機能解析では、TJMAPs 結合蛋白質について系統的解析を進めた。同時に、TJMAP2ノックダウン(KD)マウス胃炎の組織レベルの解析を進めた。 (2.2) 組織レベルでのTJ－アピカル複合体の機能解析として、気管上皮初代培養(MTEC)において、基底小体（Basal body: BB）とそれに付随するBasal foot (BF) が各々、緑蛍光のGFPと、赤蛍光のmRuby3により2蛍光色でラベルされたtransgenicマウスの系で、「多繊毛上皮細胞が発生、分化する過程で、どのように繊毛根元の基底小体の方向性と配列が揃い、秩序ある繊毛運動が確立するか」、結果のまとめを進めた。

上皮屏障是由紧密连接（TJ）和上皮细胞顶端膜的顶部表面屏障形成的，并通过限制传质和选择性地渗透，它们维持生命体内环境的体内平衡，并对应于外部扰动，并与外部扰动相对应，并构建各种生物学功能。这项研究的目的是1。发展TJ分子构建的体内现实，并为开发细胞间屏障操作的方法构成基础。 2。我们还将在分子，细胞和个体水平上分析“ TJ-Apical复合物”，并通过“流行屏障”与顶端表面屏障有关的“流行性屏障”来阐明建立生物学功能的原理。基于这两个分析结果，我们旨在发展上皮屏障科学方面的新发展，并开发新的操纵方法。今年，我们开始建立表达CLDN的培养的EPH4上皮细胞系，这对于冷冻FIB和Cyoelectron微型层析成像分析非常有用。结合建立该细胞系，设置了冷冻FIB和冷冻电子微层析成像分析的条件，以阐明TJ的体内分子构建。此外，对2进行层次分析进行了2。（2.1）在细胞水平的TJ-Apical复合物的功能分析中，对TJMAPS结合蛋白进行了系统分析。同时，进行了TJMAP2敲低（KD）小鼠胃炎的组织水平分析。（2.2）作为对组织水平的TJ-Apical复合物的功能分析，我们总结了转基因小鼠系统中的结果，其中基底体（BB）及其相关的基底脚（BF）以两种荧光颜色为绿色荧光GFP和红色荧光Mruby3。随着多利角色上皮细胞的发展和分化，基底体在纤毛根部的方向和排列是对齐的，并在原发性气管上皮培养物（MTEC）中建立了有序的纤毛运动。

项目成果

期刊论文数量（57）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

New findings of human iPS cell-derived airway and alveolar epithelial cells」 Marsico Seminar Series (Webinar)

“人类iPS细胞来源的气道和肺泡上皮细胞的新发现”Marsico研讨会系列（网络研讨会）

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Gotoh;S.
通讯作者：
S.

数理腫瘍学の方法(計算生物学入門)、

数学肿瘤学方法（计算生物学导论），

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okazaki Yasumasa;Tanaka Hiromasa;Hori Masaru;Toyokuni Shinya;鈴木貴
通讯作者：
鈴木貴

Tight junction as an organizer for the whole apical surface barrier of epithelia

紧密连接作为整个上皮表面屏障的组织者

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fukunaga Yusuke;Longo Roberto C.;Ventzek Peter L. G.;Lane Barton;Ranjan Alok;Hwang Gyeong S.;Hartmann Gregory;Tsutsumi Takayoshi;Ishikawa Kenji;Kondo Hiroki;Sekine Makoto;Hori Masaru;Sachiko Tsukita
通讯作者：
Sachiko Tsukita

Planar cell polarity-dependent distribution of apical microtubules in tracheal multiciliated cells

气管多纤毛细胞顶端微管的平面细胞极性依赖性分布

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakayama,S.;Herawati,E.;Takagishi,M.;Torisawa,T.;Namba,T.;Ishihara,S.;Yano,T.;Tamura,A.;Furuta,K.;Oiwa,K.;Takahashi,M.;and Tsukita;S.
通讯作者：
S.

Role of Cep128 in formation of the centriolar subdistal appendage

Cep128 在中心粒远端附属物形成中的作用