ZO-1 通过与连接周围细胞骨架的耦合来稳定紧密连接的溶质屏障。,Molecular Biology of the Cell

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ZO-1 通过与连接周围细胞骨架的耦合来稳定紧密连接的溶质屏障。
Molecular Biology of the Cell ( IF 3.1 ) Pub Date : 2009-07-15 , DOI: 10.1091/mbc.e09-04-0320
Christina M Van Itallie ₁ , Alan S Fanning , Arlene Bridges , James M Anderson

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ZO-1 结合许多跨膜和细胞质蛋白，是粘附和紧密连接组装所必需的，但其在确定已建立紧密连接的屏障特性方面的作用尚不清楚。我们使用 siRNA 方法耗尽了 MDCK 细胞中的 ZO-1，并观察到大溶质屏障中的特定缺陷，即使通过小密蛋白孔的通量不受影响。这种通透性增加伴随着顶端肌动蛋白和肌球蛋白的形态学改变和重组。通过重新表达全长 ZO-1 或包含 PDZ、SH3 和 GUK 域的 N 端构建体，可以挽救渗透性缺陷以及较小程度的形态学变化。ZO-2 敲低没有复制 ZO-1 敲低中看到的渗透性或形态表型，表明 ZO-1 和 -2 对于这些功能在功能上不是冗余的。野生型和敲低 MDCK 细胞对靶向肌球蛋白活性的药物干预具有不同的生理和形态反应。ROCK 抑制剂 Y27632 或肌球蛋白抑制剂 blebbistatin 的使用增加了野生型细胞中的 TER，而 ZO-1 敲低单层细胞要么不受影响，要么以相反的方向改变；细胞旁通量和肌球蛋白定位也受到不同程度的影响。这些研究是 ZO-1 在已建立的紧密连接中限制溶质渗透性的第一个直接证据，可能是通过在屏障和连接周围肌动球蛋白之间形成稳定联系。野生型和敲低 MDCK 细胞对靶向肌球蛋白活性的药物干预具有不同的生理和形态反应。ROCK 抑制剂 Y27632 或肌球蛋白抑制剂 blebbistatin 的使用增加了野生型细胞中的 TER，而 ZO-1 敲低单层细胞要么不受影响，要么以相反的方向改变；细胞旁通量和肌球蛋白定位也受到不同程度的影响。这些研究是 ZO-1 在已建立的紧密连接中限制溶质渗透性的第一个直接证据，可能是通过在屏障和连接周围肌动球蛋白之间形成稳定联系。野生型和敲低 MDCK 细胞对靶向肌球蛋白活性的药物干预具有不同的生理和形态反应。ROCK 抑制剂 Y27632 或肌球蛋白抑制剂 blebbistatin 的使用增加了野生型细胞中的 TER，而 ZO-1 敲低单层细胞要么不受影响，要么以相反的方向改变；细胞旁通量和肌球蛋白定位也受到不同程度的影响。这些研究是 ZO-1 在已建立的紧密连接中限制溶质渗透性的第一个直接证据，可能是通过在屏障和连接周围肌动球蛋白之间形成稳定联系。细胞旁通量和肌球蛋白定位也受到不同程度的影响。这些研究是 ZO-1 在已建立的紧密连接中限制溶质渗透性的第一个直接证据，可能是通过在屏障和连接周围肌动球蛋白之间形成稳定联系。细胞旁通量和肌球蛋白定位也受到不同程度的影响。这些研究是 ZO-1 在已建立的紧密连接中限制溶质渗透性的第一个直接证据，可能是通过在屏障和连接周围肌动球蛋白之间形成稳定联系。

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ZO-1 stabilizes the tight junction solute barrier through coupling to the perijunctional cytoskeleton.

ZO-1 binds numerous transmembrane and cytoplasmic proteins and is required for assembly of both adherens and tight junctions, but its role in defining barrier properties of an established tight junction is unknown. We depleted ZO-1 in MDCK cells using siRNA methods and observed specific defects in the barrier for large solutes, even though flux through the small claudin pores was unaffected. This permeability increase was accompanied by morphological alterations and reorganization of apical actin and myosin. The permeability defect, and to a lesser extent morphological changes, could be rescued by reexpression of either full-length ZO-1 or an N-terminal construct containing the PDZ, SH3, and GUK domains. ZO-2 knockdown did not replicate either the permeability or morphological phenotypes seen in the ZO-1 knockdown, suggesting that ZO-1 and -2 are not functionally redundant for these functions. Wild-type and knockdown MDCK cells had differing physiological and morphological responses to pharmacologic interventions targeting myosin activity. Use of the ROCK inhibitor Y27632 or myosin inhibitor blebbistatin increased TER in wild-type cells, whereas ZO-1 knockdown monolayers were either unaffected or changed in the opposite direction; paracellular flux and myosin localization were also differentially affected. These studies are the first direct evidence that ZO-1 limits solute permeability in established tight junctions, perhaps by forming a stabilizing link between the barrier and perijunctional actomyosin.

更新日期：2019-11-01

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