細胞極性決定に関与する膜直下シグナリング複合体の形成機構

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Par3-Par6-aPKC複合体は、進化的に保存された蛋白質複合体であり、細胞極性決定時に細胞膜の特定の領域に形成される。哺乳類の上皮細胞の極性決定時にはタイトジャンクション(TJ)が形成される部位の細胞膜直下に局在することが極性決定に必須である。本研究ではこの複合体がTJ形成部位の膜直下に形成されるための分子機構の解明を目的とした。今年度、私達は以下のようなPar3と相互作用する新規蛋白質を同定し、解析を行った。(1)Par3BMP1;酵母two-hybridスクリーニングにより、Par3結合蛋白質としてPar3BMP1(Par3-binding membrane protein 1)を単離した。Par3BMP1は一回膜貫通型蛋白質であり、PDZ結合モチーフを介しPar3と結合した。Par3BMP1の過剰発現は上皮細胞のPar3のTJへの局在及びTJ形成(細胞極性形成)を阻害することから、膜蛋白質Par3BMP1が細胞内のC末端領域でPar3と結合し、TJへとリクルートすることが細胞極性形成に重要であることが示唆された。(2)Inscuteable(Insc);ハエ神経幹細胞ではPar-aPKC複合体のapical側の細胞膜の局在にInscというアダプター蛋白質が必須である。哺乳類ホモログについては報告が無かったことから、私達はハエInscの一次配列情報をもとにヒトInsc cDNAを単離した。ハエInscは細胞極性蛋白質であるPins及びPar3と結合する。ヒトInscはハエInscとのアミノ酸相同性が25%と低かったが、哺乳類Par3及びPinsと結合したことから機能的にもホモログであると考えられた(Izaki et al.,2006)。