サイクリン依存性キナーゼCDK1は細胞間結合成分を標的とし細胞周期全体を通して上皮単層の完全性を制御する

SCIENCE SIGNALING
9 Jun 2026 Vol 19, Issue 941
DOI: 10.1126/scisignal.adz1593

Margarida Dantas^{1, †}, Lisa Donker^{1, †, ‡}, Willem-Jan Pannekoek¹, Marjolein J. Vliem¹, Jan A. van der Beek¹, Robert M. van Es^{1, 2}, Harmjan R. Vos^{1, 2}, Judith Klumperman¹, Martijn Gloerich^{1, *}

1. ¹ Center for Molecular Medicine, University Medical Center Utrecht, Universiteitsweg 100, 3584CG Utrecht, Netherlands.
2. ² Oncode Institute, Utrecht, Netherlands.
3. † These authors contributed equally to this work.
4. ‡ Present address: Centre for Cancer Cell and Molecular Biology, Barts Cancer Institute, Queen Mary University of London, Charterhouse Square, London EC1M 6BQ, UK.
5. * Corresponding author. Email: M.Gloerich@umcutrecht.nl

Editor’s summary

サイクリン依存性キナーゼCDK1は細胞周期の進行に不可欠であり、細胞周期の特定の段階に限定された細胞プロセスを制御している。Dantasらは、CDK1がまた細胞周期全体を通して上皮細胞の接着とバリア機能を促進することを発見した。培養上皮細胞の単層では、CDK1のプールが細胞間接点に局在し、細胞間結合の構成要素をリン酸化した。CDK1の阻害または一時的な枯渇は、細胞間結合を乱し、細胞間接着を低下させ、単層の透過性を高めた。これらの知見は、CDK1が上皮の完全性を維持する上で細胞周期とは独立した役割を果たすことを明らかにする。—Annalisa M. VanHook

要約

サイクリン依存性キナーゼCDK1は、細胞周期の進行とそれに伴う細胞形態の変化を制御する主要な因子である。CDK1の生化学的機能は、隣接細胞との接着を欠く培養細胞で主に研究されてきた。上皮層内では細胞は密接に結合しており、細胞周期に伴う形態変化は上皮バリア機能を損なうことなく起こらなければならない。本研究では、培養上皮細胞においてCDK1プールが細胞間接点に局在し、細胞周期全体を通して細胞間接合部の基質をリン酸化することを示した。プロテオミクス解析によって同定されたCDK1基質には、アドへレンスジャンクション、タイトジャンクション、デスモソームの様々な構成要素に加え、細胞間接着複合体をアクトミオシン細胞骨格に連結するタンパク質が含まれていた。CDK1の活性は細胞間接合部の直線的な構造を維持し、上皮バリアの完全性を保つために不可欠であった。これらの知見は、CDK1の役割を細胞間接着の調節にまで拡大し、細胞周期を制御する機構が上皮の完全性も制御することを明らかにした。