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細胞の遊走機構を理解する上で、主要な細胞接着分子であるCD44と細胞外マトリックスの主要成分であるヒアルロン酸(Hyaluronic acid ; HA)やコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(PG)との相互作用を構造生物学的に解明することは重要である。我々は、(i)CD44のヒアルロン酸結合ドメイン(HA-binding domain ; HABD)の二次構造を決定し、(ii)当研究室で開発した交差飽和法を用いてHABDのHA結合部位を同定し、さらにHA結合に伴い、HA結合部位と異なる部位に大きな構造変化が誘起されることを示した。今年度、我々はHA結合状態でのCD44 HABDの立体構造を決定した。その結果、リガンド非結合状態に比較して、CD44のC末端領域がランダム様に構造変化することを明らかにした。CD44は、低分子量HAの添加により、細胞外領域においてプロテアーゼによる切断が誘導されることが示されている。しかし、そのメカニズムは未だ解明されていない。我々は、HA結合によるC末端領域のランダム様への構造変化とプロテアーゼによる切断との相関を調べるため、in vitroにおけるCD44のトリプシン分解を試みた。その結果、リガンド非結合状態に比較して、HA結合状態においてC末端領域における顕著な分解速度の亢進が見られた。現在、in vivoにおける切断部位が、ランダム様へ変化する領域に相当するか否かについて検討中である。
また、CD44がリガンド結合時に構造変化を起こす生理的意義について明らかにするため、リガンド非結合時においてもHA結合状態の立体構造を示す変異体の取得を試みた。立体構造に基づく検討の結果、点変異によって目的の変異体を得ることが出来た。この変異体は、野生型に比較して5倍のHA親和性を示した。現在、in vivoにおける検討を進めている。
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