計画研究

課題名：膜界面の分子間相互作用に着目した上皮細胞の細胞膜構造形成機構の解明

研究代表者

池ノ内 順一
九州大学・医学研究院　教授
https://www.lab.med.kyushu-u.ac.jp/biochemistry/

研究概要

上皮細胞には、細胞接着構造、微絨毛、ブレブなど、特有の形態と機能を持つ多様な細胞膜構造が存在する。これらは膜タンパク質と脂質から構成される超分子複合体であり、膨大な分子を細胞表面の特定部位に集積させる駆動力が想定されている。近年、この駆動力として、細胞質内で特定のタンパク質群が集合し区画を形成する「液液相分離」と、コレステロールやスフィンゴ脂質、それらに親和性を持つ膜タンパク質が膜面で集積する「脂質相分離」の二つの機構が注目されている。しかし、これらの機構がどのように連携して膜界面構造を形成するかは依然不明である。本研究では、細胞接着構造をはじめとする上皮細胞特有の膜構造の形成機構を解析し、それらの共通点と相違点を比較検討する。これにより、膜界面における脂質と細胞質タンパク質複合体の共役機構を明らかにし、細胞膜の構築に関わる普遍的な原理を導出することを目指す。

研究代表者主要業績（代表者二重線、分担者一重線）

1. Cho Y, Koyama-Honda I, Tanimura A, Matsuzawa K,Ikenouchi J. Share A sustained calcium response mediated by IP3 receptor anchoring to the desmosome is essential for apoptotic cell elimination. Curr Biol., 2024, 34, 4835-4844.
2. Shigetomi K, Ono Y, Matsuzawa K, Ikenouchi J. Cholesterol-rich domain formation mediated by ZO proteins is essential for tight junction formation. Proc Natl Acad Sci USA., 2023, 120, e2217561120.
3. Aoki K, Harada S, Kawaji K, Matsuzawa K, Uchida S, Ikenouchi J. STIM-Orai1 signaling regulates fluidity of cytoplasm during membrane blebbing. Nat Commun., 2021, 12, 480.

キーワード

上皮細胞、コレステロール、スフィンゴミエリン、タイトジャンクション、微絨毛、ブレブ、膜流動性