細胞外マトリックス各成分から再構成した超分子構造体

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コラーゲンタンパク質ファミリーに共通するコラーゲンらせん構造がコラーゲンに共通する性質・機能にどのように関係するか。多様なコラーゲンタンパク質分子の違いはこれまで非コラーゲンらせんドメインに焦点があてられてきたが、コラーゲンらせん構造そのものに分子種による特異性があるのか、あるとしたら、どのような構造に由来するのか。これらの問題の解明に生体組織(ウシレンズカプセル、ヒト胎盤、ウシ角膜など)からIV型コラーゲンおよびV型コラーゲンの単離し、単離したコラーゲンを種々の温度、pH、イオン濃度などの下に置き、超構造の再生に必要な条件を検討した。さらに再構成された超構造の特徴を解明した。ウシレンズカプセルから抽出したIV型コラーゲンを2Mグアニジン塩酸プラス10mMジチオスレイトール(DTT)中、4℃、あるいは、リン酸緩衝液,pH7.3,に0.15M NaClを加え、4℃あるいは28℃にてゲルが形成された。ゲルは網目状構造を示し、分岐間の平均距離は15nmで、マウス膵臓の基底膜構造の網目構造と類似していた。V型コラーゲンをリン酸緩衝液、pH7.4,中で形成された会合体を電顕にて観察し、α3(V)を含むV型コラーゲン亜型も67nmの横紋構造を有し、横紋周期より細い線維を形成しうることが判明した。これらの結果を以下の仮説にまとめた。I型コラーゲン、IV型コラーゲン、V型コラーゲン中のコラーゲンらせんドメインが有する構造的・機能的特徴で共通性なことはコラーゲンらせんは低温で水和が大で、37℃など温度をあげるとサイドバイサイドに並んで会合する。IV型コラーゲンらせんにはらせんの乱れがあるため、らせんに折れ曲がりがあるため、会合体構造は網目構造になり、I型コラーゲン、V型コラーゲンの会合体は線維状になる。