細胞極性形成を担う蛋白質間相互作用の研究

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Par6、atypical protein kinase C(aPKC)、Par3からなる3者複合体(Par complex)は、線虫から哺乳類に至る種々の細胞の極性形成に必要な蛋白質複合体である。Par6のCRIB-PDZ領域には、低分子量G蛋白質が結合し、細胞極性形成に必須の役割を果たすと考えられているが、Par6と低分子量G蛋白質との結合がどのように制御され、細胞極性形成に至るのかはよくわかっていない。本研究の目的は、我々が見出した蛋白質Par6BPを中心に、細胞極性形成の分子メカニズムを解明することである。平成21年度は、平成20年度に引き続きPar6BPの上皮細胞極性形成における役割の解析を、上皮細胞のモデルとして用いられる、イヌ腎上皮細胞由来のMDCK細胞を用いて行った。MDCK細胞を細胞外基質内で培養する3次元培養系では、この細胞はcystと呼ばれる球状の細胞塊を形成する。Cystはその内部に空洞、すなわちlumenを持ち、このlumenを一層の細胞のapical membraneが取り囲む。正常な細胞からなるcystはlumenを1つしか持たない。一方、Papr6BPをknockdownした細胞では複数のlumenを持つcystを形成した。さらにこのphenotypeは再びPar6BPを発現させるとレスキューされることから、Par6BPは3次元培養系において上皮細胞の極性形成に必須の役割を果たすことが明らかとなった。