PDZドメインをもつZO-1ファミリーの細胞極性形成と接着制御における役割

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本年度は、タイトジャンクションの分子構築について新たな知見を得た。これまでタイトジャンクションに存在する膜タンパク質として4回膜貫通型分子であるオクルディン、クローディンが同定されていた。これらの分子を線維芽細胞に発現させた結果ストランド構造が構築されることから、これらがタイトジャンクションストランドの主要な構成因子であることが明らかにされている。一方、新たに同定された膜タンパク質JAMはそれらと異なる構造をとる、イムノグロプリンスーパーファミリーに属する一回膜貫通型分子である。そこで、JAMのタイトジャンクション構造における位置付けおよび機能について解析することを目的として実験を行った。線維芽細胞にJAMを発現させると細胞間の接着部位にJAMは濃縮した。蛍光抗体レベルでは、JAMの染色は線状というよりむしろ面状であり、クローディンを発現させた場合に近いものであった。ついでfreeze fracture法による観察を行ったが、ストランド構造の形成は認められず、その代わり、膜内粒子が存在しないような領域が認められた。JAMに対する抗体で免疫標識して観察すると、これらの領域にJAMが局在していた。この結果は、JAMがlateralに結合し平面上に集合体を形成する性質を持つことを示唆するものである。さらに、JAMと膜裏打ちタンパク質との相互作用について蛍光抗体法による観察とin vitroの結合実験により解析を行った。クローディンの場合同様JAMもZO-1との相互作用が認められたが、クローディンと相互作用しないPAR-3相互作用することが明らかになった。PAR-3は線虫初期発生における非対称分裂に必須な因子として知られる分子あり、今回PAR-3を細胞膜につなぎ止める分子を同定できたことは重要な知見であると考えられる。