構造生物学的アプローチによるタイトジャンクションの透過制御

使用结构生物学方法控制紧密连接渗透性

• 批准号: 22K06200
• 负责人: 中村 駿
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06200/
• 关键词: タイトジャンクション; クローディン; 構造生物学

本研究は、タイトジャンクション構造基盤を解明し、その透過制御を可能とするモジュレータの創製を目指している。本年度は、構造未解明であるクローディンサブタイプのX線結晶構造解析に向けた実験及びクローディンサブタイプ特異的な結合親和性を高めたC-CPEの改変を進めた。研究開始時に構造未解明であるクローディンサブタイプについて結晶が得られていたため、その結晶性を高める検討を進めた。精製条件及び結晶化条件の最適化を進めてＸ線回折実験を行った結果、5Å程度の回折データが得られた。構造決定にはさらなる改善が必要であるため、結晶性を改善するためにＮ末端リンカーの長さを最小限にしたコンストラクトの検討を行い、良好に発現及び精製であることを確認できた。このコンストラクトについては今後結晶化及びＸ線回折実験を行い、結晶性の改善効果の評価を進め、分解能の改善を目指す。また、研究代表者がこれまでに構造決定したクローディン３とC-CPEの複合体の構造情報を基にして変異体を作製し、タンパク質レベルでのクローディンとC-CPEの相互作用解析を行い、C-CPE改変体の探索を行った。クローディンサブタイプによって特徴的な箇所における相互作用に着目した改変によって、特定のクローディンサブタイプへの結合親和性を高める可能性のあるC-CPEの複数種のアミノ酸変異を見出した。すなわち、クローディンサブタイプ間でアミノ酸残基の側鎖の大きさが異なる箇所に着目し、その箇所におけるC-CPE側のアミノ酸残基を変えることによって、側鎖の大きさに依存した親和性を示す変異を見出すことができた。

This study aims to clarify the structural basis of the system and to provide guidance for the creation of the system through its control. This year, the structure has not been clarified, and the X-ray crystal structure analysis has been carried out to improve the binding affinity of C-CPE. At the beginning of the study, the structure was not solved, and the crystallization was obtained. Optimization of refining conditions and crystallization conditions was carried out to obtain the results of X-ray regression analysis. Structural determination is necessary for improvement, crystallization is improved, and the length of the N-terminal is minimized. This paper discusses the future crystallization and X-ray reflection process, the evaluation of crystallization improvement effect, and the improvement of decomposition energy. In addition, research representatives have been working on structural determination, structural information of C-CPE complexes and interaction analysis of C-CPE complexes. The binding affinity of C-CPE is higher than that of C-CPE. The affinity of C-CPE side amino acid residues is different from that of C-CPE side amino acid residues.