細胞間 密着 せ 制御 分子構造 解明
〜 ン構造解析〜 Science 発表日： 月 日 解説資料
研究 果 概要
々 身体 皮細胞 体表面や器官表面 状 覆う事 内 外 分け隔
内 部 恒 常 性 保 い 皮 細 胞 隣 う 細 胞 士 密 接 タ ン ン T s ば 細胞間接着構造体 状 細胞外周 細胞間 密着 せ い
T s 中心 い 分子 ン ば 膜タン 質 分子
う 構造 T s 形 い 発見以来 謎
今回 古屋大学細胞生理学研究 ンタ eS 大学院創薬科学研究科 藤 好則 特任教 授 東京大学大学院理学系研究科 濡木 理 教授 大阪大学大学院生 機能研究科 学系研究 科 月 早智子 教授 共 研究 ン 構造 原子分解能 解明
構造解析 ン 細胞外 掌 向け う 構造 形 掌 負
電荷 表面 形 正 ン 選択的 透過 う 理解 分
子 脂質膜中 数珠 並 構造 形 明 細胞間隙 通
ン 透過経路 予想 事
今回明 構 造 体表面や器官表 面 細胞間 多細胞 生 体 構築 重要 基本構造 あ 分子 関わ 病気 理解 共 細胞間隙 経 新規 ッ
法 開発 期待
研究 果 説明
多細胞生物 体表面 器官表面 皮細胞 ば 状 細胞
体 内 外界 環境 い 例えば 皮膚 表皮重層 皮 腸 単層 皮
細胞や血管 内皮細胞 覆わ 体内 個々 画 形 い
身体 細胞 々
身 体 い い 画 分 け 器官 機能 い う 器 官 分 け い 細 胞 赤 色 線 表 示 細
胞間 T s ば 状
形 い 赤 色 線 示 う 細胞 体表面や 器 官 表 面 覆 う 身 体
や 器 官 い 脳 や
肝 臓 胃 や 腸 異 構造 い
皮細胞 ンや 分子 隔壁 機能 皮細胞 極性 持 側面 隣接 細胞間 複数 接着装置 存在 例えば 腸 皮細胞 細胞 外側 腸 管 側： 側 近い細胞部分 T s 形 い
一般的 側 順 T s ン ン ン s ソ ば
種類 接着構造体 形 う s や ソ ッ う 機械的
接着 担 い ッ ッ う 細胞膜間 密着 せ 細胞 細胞 間
せば 物質 通過 制限 機能 ン透過 制御 場 あ
T s T s 存在自体 電子顕微鏡観察 古 知 膜表面 観察 T ン ば 網目状 構造 見 構造体 隣接 細胞 膜表面 近接 せ 物 質 通過 制限 い 考え い
T s 模式 左 腸 皮細胞 凍結割断電子顕微鏡像 右
腸 皮 細 胞 電 子 顕 微 鏡 像 左 赤 い 枠 示 部 分 拡 大 像 右 左 像 細胞 観察
い 赤 い 矢 印 示 様 腸 皮 細胞間
T s ば
形 い 皮 細 胞 外 近 い
側 隣 う 細 胞 間 密 接着 い
T ン 基本骨格 構 膜内在性タン 質 分子実体 古瀬 月
定 ン 付け ン 現在 や ウ
い 種類 ン 確 組織 異 タ ン 複数種発現
器 官 特異 的 機 能 発 揮 事 考 え い ン 士
T s い 一膜 面内 線状 重 隣接 細胞間 接着 いう
機能 T ン 形 分子 う 形 い う 重 い
全 明 い せ
今回 古屋大学 東京大学 大阪大学 共 研究 ウ 来 ン
タン 質 あ ン ldn 特殊 脂質環境中 結晶化 大型 射光施設
S ring X 線 利用 回折 タ 得 結晶構造 Å 分
解能 決定 事 功 結果 ldn 幅約 Å 大 分
子 あ 回膜貫通型 タン 質 新規 折 構造 い 特 細胞外側
領域 続 構造 形 本 ッ ン 膜貫通
領域 ン い 事 明
今回 研究 解析 ン 構造 本 膜貫通へ ッ 左
巻 束 形 細胞外側 形
ン 状 ン構造 形 い
ン ウ や 個性 種類 分子 存在 知
い 今回解析 ldn 構造 基 ホ 計算 非常 良 似 構造 形
予想
様 構造解析 ホ 計算 結果 ldn 単量体 細胞外 掌 向け う 構造 掌部分 基本的 負 帯電 い ldn a 掌部分 正 帯電
い わ
ン 第一番目 部分 S W L W いう配列 S S結 形 配列 保存 い 薬指 指 部分 黄色い線 S S結 示 い S S 結 ン 部分 構造 定化 せ W L W 配列 掌部分 構造 構 造 楔 様 働 本 膜貫通へ ッ 束 中 挿入 定化 せ い 結晶
中 い ldn 向 横一列 並 状態 配列 並 中 隣接 分子
間 見 疎水的 相互作用 重要性 示唆 構造解析 観察 疎水的相互作用
生体 中 見 T ン 形 関わ い 否 確
酸 変異 入 チ 法 電子顕微鏡観察 疎水的相互作用 重
要 あ 確
ホ 他 ン分子 構造 良 保存 い 部分 赤紫
色 保存 い い部分 水色 示 Science 論文 Supplementary igure S 改変 転載
結果 結晶中 見 ldn 向 横一列 並 構造 隣接 細胞間
状 連 ン分子 士 掌表面 向 い わせ 結 距離や形状
電荷的環境 依存 細胞間隙 ンや 分子 通 通 いう制御 可能
い 予想 通 道 推測
構造解析 解 明 重 構造 予想
ン 通 道 ldn ン
表 面 負 電 荷 帯
ウ ン
う 正 ン 透 過 せ 透過 経路 考え 部 分 矢 印 赤 い 点 線
状表面 示
ン 構造解析 解明 細胞外側 形
ン 掌 う 構造 形 表面 負 赤色 ldn
ウ ン う 正 ン 透過 せ 一方 掌 表面 正 青色 帯電 い ldn a 塩素 ン う 負 ン 透過 せ
果 要点 示 様 今回 構造解析 初 明 T ン 基本単位 ン 構造 今後 実際 生体内 高次 重 体構造 解析 基礎 共 多細胞生物 恒常性維持 根幹 あ 機能 い 理解 深 新 研究 促
事 期待
謝辞
本研究 科学研究費補助金 基盤研究S 課題番号 基盤研究 課題 番号 新学術領域研究 課題番号 若手研究 課題番号
文 部 科 学 省 創 薬 等 支 援 術 基 盤 ッ 新 産 業 術 総 開 発 機 構 薬基盤研究所 支援 け 行わ
＜参考文献＞ ン発見物語 月 一郎著 羊土社
果掲載 雑
Science 発表日： 月 日 論文タ
rystal structure of a claudin provides insight into the architecture of tight junctions 著者
鈴木博視 西澤知宏 谷一 山崎裕自 村淳 石谷隆一郎 堂前直 月 早智子 濡木理 藤 好則
古屋大学細胞生理学研究 ンタ 東京大学理学系研究科 独立行 法人理化学研究 所 大阪大学生 機能研究科 学系研究科 古屋大学創薬科学研究科
番号
science
