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| タイトジャンクション | |
|---|---|
 タイトジャンクションの図 | |
| 詳細 | |
| 識別子 | |
| ラテン | 閉塞結合部 |
| メッシュ | D019108 |
| TH | H1.00.01.1.02007 |
| ＦＭＡ | 67397 |
| 解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
タイトジャンクションは、閉塞結合またはゾヌラオクルデンテス（単数形はゾヌラオクルデンス）としても知られ、多タンパク質接合複合体であり、その標準的な機能は、溶質と水の漏出を防ぎ、上皮細胞間を密閉することです。[1]また、内皮細胞の構造と透過性を維持する重要な役割を果たしています。[1]タイトジャンクションは、小さな陽イオン、陰イオン、または水の選択的なチャネルを形成することにより、漏出経路として機能することもあります。無脊椎動物で発生する対応する接合は、隔壁接合です。
構造
タイトジャンクションは、シーリングストランドの分岐ネットワークで構成されており、各ストランドは他のストランドから独立して機能します。そのため、イオンの通過を防ぐ接合部の効率は、ストランドの数に応じて指数関数的に増加します。各ストランドは、両方の細胞膜に埋め込まれた膜貫通タンパク質の列から形成され、細胞外ドメインは互いに直接結合しています。タイトジャンクションを構成するタンパク質は少なくとも40種類あります。[2]これらのタンパク質は、膜貫通タンパク質と細胞質タンパク質の両方で構成されています。3つの主要な膜貫通タンパク質は、オクルディン、クローディン、およびジャンクション接着分子（JAM ）タンパク質です。これらは、細胞膜の細胞内側にあるZO-1などのさまざまな末梢膜タンパク質と関連しており、ストランドを細胞骨格のアクチン成分に固定します。[3] このようにして、タイトジャンクションは隣接する細胞の細胞骨格を結合します。電子顕微鏡による凍結割断法を用いた調査は、細胞膜内のタイトジャンクションの横方向の範囲を明らかにするのに理想的であり、タイトジャンクションがどのように形成されるかを示すのに役立ってきた。[4]
- オクルディンは最初に同定された膜貫通タンパク質です。分子量は約60kDaです。4つの膜貫通ドメインから構成され、タンパク質のN末端とC末端は両方とも細胞内にあります。2つの細胞外ループと1つの細胞内ループを形成します。これらのループは細胞間透過性の調節に役立ちます。[5]オクルディンは細胞構造とバリア機能にも重要な役割を果たします。[6]
- クローディンはオクルディンの後に発見され、哺乳類では27種類以上の異なるメンバーからなるファミリーです。[7]分子量は約20kDaです。4つの膜貫通ドメインと類似のループ構造を持つ点で、オクルディンと類似の構造を持っています。クローディンはタイトジャンクションのバックボーンであると理解されており、タイトジャンクションが細胞間空間を密閉する能力に重要な役割を果たしています。[8]
- ジャンクション接着分子（JAM）は免疫グロブリンスーパーファミリーの一部です。分子量は約40～48kDaです。[9] JAMの構造は他の膜タンパク質とは異なり、膜貫通ドメインが4つではなく1つしかありません。タイトジャンクションの細胞間経路機能の調節に役立ち、細胞極性の維持にも関与しています。[10]
- アングリンは、2011年に三細胞タイトジャンクションに局在するタンパク質の視覚スクリーニングによって発見されました。[11]アングリンは、アンギュリン-1/LSR、アンギュリン-2/ILDR1、アンギュリン-3/ILDR2の3つのメンバーがあります。JAMと同様に、アンギュリンは単一の膜貫通タンパク質です。すべてのアンギュリンは、細胞外領域に1つの免疫グロブリン様ドメインを持ち、カルボキシ末端に1つのPDZ結合モチーフを持っています。それらは、三細胞タイトジャンクションの確立を担い、細胞間バリア機能を調節します。[12]
機能
タイトジャンクションは内皮細胞と上皮細胞にバリア機能を提供し、これはさらに保護バリアと物質輸送や浸透圧バランスの維持などの目的を果たす機能バリアに分類されます。[13]
タイトジャンクションは分子やイオンが隣接細胞の細胞間隙を通過するのを防ぐため、物質が組織を通過するには、実際に細胞内に進入する必要がある（拡散または能動輸送によって）。タイトジャンクションバリアシステムによって強制される制約された細胞内経路により、特定の組織（血液脳関門など）を通過できる物質を正確に制御できる。現時点では、制御が能動的か受動的か、またこれらの経路がどのように形成されるかは不明である。腎臓近位尿細管のタイトジャンクションを介した細胞間輸送に関するある研究では、タイトジャンクション複合体の不定期な不連続によって形成される大きなスリット切れと多数の小さな円形の孔からなる二重経路モデルが提案された。[14]
タイトジャンクションは、頂端面と側方/基底面の間の膜貫通タンパク質の横方向拡散を防ぐことで細胞の頂基底極性を維持するのにも役立ち、各表面の特殊な機能（例えば、頂端面における受容体を介したエンドサイトーシスと基底外側面におけるエキソサイトーシス）が保持されます。これにより、極性化された細胞間輸送と頂端膜と基底外側膜の特殊な機能が可能になります。
分類
上皮は、水や溶質の移動を防ぐタイトジャンクションの能力に応じて、「タイト」または「リーク」に分類されます。 [15]
- タイト上皮は、細胞間のほとんどの動きを妨げるタイトジャンクションを持っています。タイト上皮の例としては、遠位尿細管、腎臓のネフロンの集合管、肝臓組織を分岐する胆管などがあります。その他の例としては、血液脳関門や血液脳脊髄液関門があります。
- 漏出性上皮には、こうしたタイトジャンクションがないか、あるいはそれほど複雑ではないタイトジャンクションがあります。たとえば、漏出性が非常に高い上皮である腎臓近位尿細管のタイトジャンクションには、2 ～ 3 本のジャンクション ストランドしかなく、これらのストランドにはまれに大きなスリットの切れ目が見られます。
参照
参考文献
- ^ ab Bhat, Ajaz A.; Uppada, Srijayaprakash; Achkar, Iman W.; Hashem, Sheema; Yadav, Santosh K.; Shanmugakonar, Muralitharan; Al-Naemi, Hamda A.; Haris, Mohammad; Uddin, Shahab (2019). 「がんと炎症におけるタイトジャンクションタンパク質とシグナル伝達経路：機能的クロストーク」。Frontiers in Physiology . 9 : 1942. doi : 10.3389/fphys.2018.01942 . ISSN 1664-042X. PMC 6351700 . PMID 30728783.
- ^ Itallie, Christina M. Van; Anderson, James M. (2009-08-01). 「タイトジャンクションの生理学と機能」Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 1 (2): a002584. doi :10.1101/cshperspect.a002584. ISSN 1943-0264. PMC 2742087 . PMID 20066090.
- ^ Anderson, JM; Van Itallie, CM (2009 年 8 月). 「タイトジャンクションの生理学と機能」. Cold Spring Harb Perspect Biol . 1 (2): a002584. doi : 10.1101/cshperspect.a002584. PMC 2742087. PMID 20066090.
- ^ Chalcroft, JP; Bullivant, S (1970). 「凍結割断レプリカの両側の骨折部の観察に基づく肝細胞膜と接合部構造の解釈」The Journal of Cell Biology . 47 (1): 49–60. doi :10.1083/jcb.47.1.49. PMC 2108397 . PMID 4935338.
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- ^ Liu, Wei-Ye; Wang, Zhi-Bin; Zhang, Li-Chao; Wei, Xin; Li, Ling (2012-06-12). 「血液脳関門のタイトジャンクション：構造、調節、調節物質の概要」. CNS Neuroscience & Therapeutics . 18 (8): 609–615. doi :10.1111/j.1755-5949.2012.00340.x. ISSN 1755-5930. PMC 6493516. PMID 22686334 .
- ^ Schneeberger, Eveline E.; Lynch, Robert D. (2004年6月). 「タイトジャンクション：多機能複合体」（PDF） . American Journal of Physiology. Cell Physiology . 286 (6): C1213–C1228. doi :10.1152/ajpcell.00558.2003. ISSN 0363-6143. PMID 15151915. S2CID 1725292. 2019年2月22日時点の オリジナル（PDF）よりアーカイブ。
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- ^ Luissint, Anny-Claude; Artus, Cédric; Glacial, Fabienne; Ganeshamoorthy, Kayathiri; Couraud, Pierre-Olivier (2012-11-09). 「血液脳関門のタイトジャンクション：生理学的構造と疾患関連調節不全」。中枢神経系の流体と関門。9 (1): 23. doi : 10.1186/ 2045-8118-9-23。ISSN 2045-8118。PMC 3542074 。PMID 23140302 。
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- ^ 生物学部。「タイトジャンクションとその他の細胞間接続」。デイビッドソン大学。2013年9月20日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、タイトジャンクションに関連するメディアがあります。
- Zonapse.Net のタイトジャンクションの概要
- Zonapse.Net で注目されるオクルディン
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のタイトジャンクション
- 組織学画像: 20502loa – ボストン大学の組織学学習システム