2021 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
20K22623
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Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
Principal Investigator |
中村 駿 東京医科歯科大学, 高等研究院, プロジェクト助教 (80882779)
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Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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Keywords | タイトジャンクション / クローディン / 構造生物学 |
Outline of Annual Research Achievements |
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。本年度は昨年度に引き続き、クローディンの構造解析に向けた実験およびクローディンとC-CPEの相互作用解析を進めた。構造解析については、全クローディンサブタイプの中から蛍光ゲル濾過法を用いたスクリーニングにて発現状態の良好なサブタイプを選定し、発現・精製・結晶化に成功しているので、結晶性の改善による高分解能データの取得を目指した。これまでに得られていた回折データは分解能7Å程度であったが、発現コンストラクトの改善および界面活性剤など精製条件の検討を行い、結晶化条件を最適化して得られた結晶について、5Å程度の回折データが得ることができた。クローディンとC-CPEの相互作用解析については、研究代表者がこれまでに明らかにしたクローディン3とC-CPEの複合体構造の情報を基にして変異体を作製して、特定のクローディンサブタイプへの結合能を高めたC-CPEの改変を進めた。これまでの実験にて同定した相互作用に重要なクローディン上の2か所のアミノ酸残基はサブタイプによって多様であり、C-CPEへの親和性に大きく影響していることを明らかにした。そして、そのうちの1か所について、対応するC-CPE上の残基を様々なアミノ酸残基に置換して検討した結果、特定のクローディンサブタイプへの親和性を高めることができた。すなわち、クローディンサブタイプによってこの箇所の残基の側鎖の大きさが異なっており、この箇所の相互作用に関わるC-CPEの結合ポケットの大きさをアミノ酸残基の変異導入によって変えることにより、特定のクローディンサブタイプに対する親和性を高めるようにC-CPEを改変できることを明らかにした。
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