Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

上皮細胞 / 微小管編成 / 腎臓 / 嚢胞腎 / 微小管マイナス端 / 非中心体微小管 / CAMSAP3 / ノックアウトマウス / CAMSAP3/Nezha / 腎嚢胞 / 細胞・組織 / 微小管 / 腎尿細管

上皮細胞で、微小管細胞骨格は、細胞の頂端―基底軸に沿って配向する特徴的な編成を示す。この編成は、微小管マイナス端に結合するCAMSAP3タンパク質によって維持されるが、上皮機能への関与は、未だよく分かっていない。本研究におけるCamsap3変異マウスの解析から、上皮微小管編成の不全が、多発性嚢胞腎に似た腎臓の構造異常を引き起こすことが明らかになった。変異マウスでは、近位尿細管の拡張による、嚢胞が観察された。拡張した尿細管の上皮細胞は、引き延ばされるように扁平化し、それにともない、機械刺激に応答する制御因子が活性化されることによって、細胞増殖が亢進するという嚢胞の形成機序が示唆された。

細胞・組織 / 生物・生体工学 / 環境 / 薬学 / 培養モデル / ナノ粒子 / 肺吸収 / 経肺吸収 / 肺胞 / 上皮細胞 / マクロファージ / 面密度

二重底培養器 (カルチャーインサート) 内にラット初代培養細胞のみを用いて肺胞上皮細胞と肺胞マクロファージによる共培養を形成した肺胞組織モデルを確立した．第二に，肺胞近傍の各組織を一定容量，一定濃度の液体の「箱」とみなす“コンパートメントモデル”を用いて，コンパートメント間のナノ粒子の移行速度を濃度の一次に依存するとした物質収支式で記述することにより，組織モデルの定量結果に基づく数理シミュレーションを行い，ナノ粒子の肺胞部における局在性と血中移行性について検討を行った。

小胞輸送 / 神経細胞 / 上皮細胞 / 胃酸分泌障害 / SNAP25 / AP複合体 / ノックアウトマウス / 輸送シグナル / チロシンモチーフ / 細胞内局在 / 極性輸送 / 遺伝子欠損マウス / てんかんけいれん / GABA / 細胞・組織 / 蛋白質 / 細胞内輸送 / 細胞生物学

神経細胞および上皮細胞という、高等多細胞生物に特徴的であり、かつ高次機能の一端を担う細胞群の機能を、それぞれの細胞種に限局して発現しているAP複合体を中心に、細胞および個体レベルで解析した結果以下のような成果が得られた。
1.腸管間質に発現する転写因子、Foxl1欠損マウスでは胃酸分泌障害が認められる。静止時の胃壁細胞では、プロトンポンプであるH,K-ATPaseが細胞内顆粒に留まっているが、胃酸分泌刺激時には顆粒が細胞膜と融合してH,K-ATPaseが細胞表面に移行することにより酸分泌が起こる。Foxl1欠損マウスでは野生型マウスに比較してSNAP25の発現のみが著明に減少しており、その結果として胃酸分泌障害の主な原因となっていることが示唆された。
2.神経細胞特異的輸送制御因子、AP-3B複合体欠損マウスを樹立解析した結果、(1)てんかん様の可逆性けいれん発作が認められること、(2)シナプス終末およびシナプス小胞の形態および数が異常であること、(3)抑制性神経伝達物質であるGABAの放出障害が認められること、(4)GABAトランスポーターであるVGATのタンパク量が減少していること、(5)電気生理学的検討の結果、神経興奮伝達が異常に亢進していること、が明らかとなった。したがって、AP-3B欠損マウスの脳では抑制系の障害の結果神経伝達が異常亢進し、結果としててんかん発作を発症すると考えられた
3.培養細胞レベルでの研究では、AP-2は細胞の生存そのものには必須ではないと考えられていた。しかし、これらの実験ではAP-2が完全に欠失しているわけではなく、細胞の生存にはこの残されたAP-2で十分という可能性がある。そこで、AP-2遺伝子欠損マウスの樹立を試みたところ、発生ごく初期に致死であることから、AP-2は細胞の生存に必須であることが明らかとなった。

【研究分担者】
諏訪部章	岩手医科大学	医学部	教授	(Kakenデータベース)
岩沢こころ	東京大学	生産技術研究所	特任研究員	(Kakenデータベース)
小笠原理恵	岩手医科大学	医学部	助教	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
長谷耕二	独立行政法人理化学研究所	免疫系構築研究チーム	研究員	(Kakenデータベース)
村上貴哉	独立行政法人理化学研究所	免疫系構築研究チーム	研究員	(Kakenデータベース)