上皮の細胞間接着・極性形成におけるクローディンの役割とその下流シグナル

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前年度には、タイト結合膜貫通分子クローディン-6が、F9幹細胞の上皮分化コーディネーターとして働くことを示した。今年度はそれに引き続き、上皮分化誘導に必要なドメイン決定、共役分子と転写因子の同定、マウス胚性幹細胞(ES細胞)を用いた知見の一般化を行った。まずは、2種のCldn6細胞外ループ欠損体をF9幹細胞に導入し、Cldn6どうしの対合に必要な第二細胞外ループを欠損するCldn6は上皮分化誘導を示さないことがわかった。また2種のC末端細胞内ドメイン欠損体をF9幹細胞に導入し、上皮分化誘導にはC末端細胞内ドメインの前半が必要であることがわかった。またC末端にある4つのチロシン残基をアラニンに置換した変異体を導入し、上皮分化誘導には第196番と第200番のチロシン残基およびそのリン酸化が必要であることを明らかにした。続いて免疫沈降法ならびに各種阻害剤処置を試行し、活性型Srcファミリー・キナーゼがCldn6と共役して上皮分化誘導することを突き止めた。またRNA干渉法およびレチノイド受容体ノックアウト細胞を用いた検討から、Cldn6による上皮分化誘導は転写因子としてレチノイド受容体とHepatocyte Nuclear Factor-4α(HNF4α)を介することがわかった。最後に多分化能を保持したより生理的な幹細胞であるマウスES細胞の胚様体形成過程を解析することで、ES細胞においてもCldn6が上皮分化を誘導することを示し、これまでの知見を一般化した。本研究によってCldn6が新たな上皮分化トリガーとしてはたらくことが示された。転写因子による分化誘導は多数の報告があるが、単一の細胞接着分子による上皮分化誘導はこれまでに報告がなく、本例は再生医学および発生学において新たな展望をもたらすものである。