基底膜ラミニンによる上皮極性制御の分子機構

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上皮細胞は高度に極性化しており、その形質膜は密着結合を境界として基底膜に接する側底面と、その反対側に位置する頂端面に分かれている。さらには、ゴルジ体の配置および微小管の走行においても頂底軸に沿った極性が形成される。こうした極性は上皮組織の機能発現において重要な役割を果たしており、その破綻は癌などの疾患の原因となる。本研究では、上皮極性形成におけるラミニン結合性インテグリンの役割を明らかにすることを目的としている。基底膜成分を含む培地中で三次元培養すると、上皮細胞は極性化し、シストと呼ばれる一層の細胞シートからなる中空の構造体が形成される。これまでに、私は、ヒト乳腺癌細胞MCF7および結腸癌細胞Caco2の三次元培養系を用いて、ラミニン結合性インテグリンα6が、上皮細胞の極性化を促進することを見出している。そこで、このα6による上皮極性促進の分子機構を明らかにするために、3種類のα6細胞内欠失変異体を作製し、それらを安定に発現する細胞を作出後、上皮極性化能を比較した。その結果、全てのインテグリンα鎖において保存されているGFFKRモチーフ以下の9残基が重要であることがわかった。次に、この絞り込んだ配列内にあるアミノ酸残基に変異を入れ、その影響を調べた。しかし、作製したどの変異体を発現させても、野生型の場合と同等の極性形成が観察された。これらの結果は、絞り込んだ領域の特定のアミノ酸残基ではなく、物理的な長さが、インテグリンα6による極性化促進に働くことを示しているのかもしれない。今後、特定した細胞内領域の役割を明らかにするために、この領域の有無で変化するインテグリン接着複合体構成蛋白質を調べる予定である。