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クローディンは、オクルディンとともにタイトジャンクション（閉塞帯）の最も重要な構成要素であるタンパク質ファミリーです。[1] [2]タイトジャンクションは、上皮細胞間の細胞間空間における分子の流れを制御する細胞間バリアを形成します。[1] [3] [4]タイトジャンクションには4つの膜貫通ドメインがあり、N末端とC末端は細胞質内にあります。
構造
クローディンは、線虫からヒトまで多くの生物に見られる小さな（20～24/27キロダルトン（kDa））[5]膜 貫通タンパク質です。それらはすべて非常によく似た構造をしています。クローディンは細胞膜を4回貫通し、N末端とC末端は両方とも細胞質に位置し、最も高度に保存された2つの細胞外ループを持っています。
クローディンは細胞膜間でシス相互作用とトランス相互作用の両方を持っています。[6]シス相互作用は同じ膜上のクローディンが相互作用する場合であり、相互作用する方法の1つは分子相互作用を持つ膜貫通ドメインです。[7]トランス相互作用は、隣接する細胞のクローディンが細胞外ループを介して相互作用する場合です。[8]シス相互作用はサイドツーサイド相互作用とも呼ばれ、トランス相互作用はヘッドツーヘッド相互作用とも呼ばれます。[9]
一般的にタイトジャンクションは不透過性であることが知られています。しかし、クローディンの種類とそれらの相互作用によっては選択的透過性があります。これには電荷選択性とサイズ選択性が含まれます。[7]
N末端
N末端は通常非常に短い（1～10アミノ酸）[10] [8]細胞質内に存在し、細胞シグナル伝達、細胞骨格の構成、その他の機能に寄与すると考えられている。[11]
C末端
C末端はより長い鎖を持ち、細胞質に位置する。その長さは21から63まで変化し、タイトジャンクションにおけるこれらのタンパク質の局在に必要である。[10] 細胞シグナル伝達において役割を果たす可能性があると考えられている。[11]すべてのヒトクローディン（クローディン12を除く）には、スキャフォールドタンパク質のPDZドメインに結合できるドメインがある。
膜貫通ドメイン
膜貫通ドメインは細胞膜を通過するアミノ酸です。膜貫通ドメインはクローディンのシス相互作用に重要です。
最初の細胞外ループ
最初の細胞外ループは42〜56アミノ酸の範囲で、2番目の細胞外ループよりも長い。最初の細胞外ループにあるシステインがジスルフィド結合を形成すると考えられている。このループには荷電アミノ酸があり、タイトジャンクションの電荷選択性の予測因子となる可能性がある。最初の細胞外ループは、隣接細胞のクローディンのトランス相互作用において役割を果たしている。[7]
2番目の細胞外ループ
2番目の細胞外ループは最初の細胞外ループよりも短い。この短いアミノ酸鎖には3つの疎水性残基がある。これら3つの残基は、隣接する細胞間のタンパク質の相互作用に寄与していると考えられている。[7]
歴史
クローディンは、1998年に京都大学の日本人研究者である古瀬三喜男氏と月田正一郎氏によって初めて命名されました。[12]クローディンという名前はラテン語のclaudere （「閉じる」）に由来しており、これらのタンパク質のバリアーの役割を示唆しています。
研究
最近のレビューでは、プロテオミクス技術によって生成された証拠を理解するためにシステムアプローチを使用して、クローディンファミリータンパク質の構造と機能に関する証拠について議論しています。[13]
キメラクローディンはタイトジャンクションの構造と機能の両方の理解を深めるために合成されました。[14]
計算モデリングもまた、クローディンの構造と機能に関する研究を強化するために使用されているもう一つの技術である。[9]
遺伝子
| PMP22_クローディン | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | PMP22_クローディン | ||||||||
| パム | PF00822 | ||||||||
| ファム一族 | CL0375 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC01045 | ||||||||
| TCDB | 1.H.1 | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 194 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 4p79 | ||||||||
| |||||||||
クローディンタンパク質についてはヒトゲノム中に23個の遺伝子が見つかっており[14]、哺乳類全体では27個の膜貫通ドメインが存在します。[8] [11]遺伝子レベルでの保存は観察されていません。クローディン間で遺伝子レベルが保存されていないにもかかわらず、それらの構造的保存は非常に似ています。
- CLDN1、 CLDN2、 CLDN3、 CLDN4、 CLDN5、 CLDN6、 CLDN7、 CLDN8、 CLDN9、 CLDN10、 [15] CLDN11、 CLDN12、 CLDN13、 CLDN14、 CLDN15、 CLDN16、 CLDN17、 CLDN18、 CLDN19、 [16] CLDN20、 CLDN21、 CLDN22、 CLDN23
参照
追加画像
参考文献
- ^ ab Hou J、 Konrad M (2010-01-01)。「第 7 章 - クローディンと腎臓のマグネシウム処理」。Yu AS (編)。Current Topics in Membranes。第 65 巻。Academic Press。pp. 151– 176。doi :10.1016 / s1063-5823(10)65007-7。ISBN 9780123810397。
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