重水素交換によるプロトカドヘリンCNR-EC1とインテグリンとの相互作用の解析

CNRは、よく知られた細胞接着分子である古典的カドヘリンとは異なり、脳神経系において特異的に発現し、免疫系と同様に体細胞突然変異を通して、多様化組織化の機能をもつ多様化膜分子群として注目されている。そのCNRのEC1ドメインをNMRで解析した。低濃度、高pHというNMR測定にとっては不利な条件であったため、距離情報や角度情報だけでなく、残余双極子相互作用から得た方向情報も加えて立体構造の精密化を行った。古典的キドヘリンの立体構造と比較してみると、全体の構造については似ていたが、機能に関わる重要な部位でかなりの相違が見られた。例えば、古典的カドヘリンにおいて相手方分子のN末端領域を収容するための疎水性ポケットが存在しないこと、また、インテグリンと相互作用すると予想されるRGD配刻を含むループ部分が存在することなどが挙げられる。上記の相違点は、古典的カドヘリンとプロトカドヘリンの機能の違いに関わる部位と予想されたので、それを追求するための機能実験を行った。N-cadherinのEC1ドメインをCNRのEC1に置換した蛋白賛は凝集活性を示さなかった。このことから、CNR-EC1はN-cadherinのEC1とは異なり、同種親和性がないことが明らかとなった。これは、上記のCNR-EC1には疎水性ポケットが存在しないことをよく説明している。また、インテグリンを生やした動物細胞はCNR-EC1と接着した。以上より、CNR-EC1は古典的カドヘリンとは異なり、同種親和性ではなく、そのRGD配列でのインテグリンとの異種親和性を通して、脳神経系の形成に寄与していることが示唆された。

CNRは、よく知られた細胞接着分子である古典的カドヘリンとは異なり、脳神経系において特異的に発現し、免疫系と同様に体細胞突然変異を通して、多様化組織化の機能をもつ多様化膜分子群として注目されている。そのCNRのEC1ドメインをNMRで解析した。低濃度、高pHというNMR測定にとっては不利な条件であったため、距離情報や角度情報だけでなく、残余双極子相互作用から得た方向情報も加えて立体構造の精密化を行った。古典的キドヘリンの立体構造と比較してみると、全体の構造については似ていたが、機能に関わる重要な部位でかなりの相違が見られた。例えば、古典的カドヘリンにおいて相手方分子のN末端領域を収容するための疎水性ポケットが存在しないこと、また、インテグリンと相互作用すると予想されるRGD配刻を含むループ部分が存在することなどが挙げられる。上記の相違点は、古典的カドヘリンとプロトカドヘリンの機能の違いに関わる部位と予想されたので、それを追求するための機能実験を行った。N-cadherinのEC1ドメインをCNRのEC1に置換した蛋白賛は凝集活性を示さなかった。このことから、CNR-EC1はN-cadherinのEC1とは異なり、同種親和性がないことが明らかとなった。これは、上記のCNR-EC1には疎水性ポケットが存在しないことをよく説明している。また、インテグリンを生やした動物細胞はCNR-EC1と接着した。以上より、CNR-EC1は古典的カドヘリンとは異なり、同種親和性ではなく、そのRGD配列でのインテグリンとの異種親和性を通して、脳神経系の形成に寄与していることが示唆された。