タイト結合に関する研究

タイト結合って何ですか?

細胞と細胞の間にある接着装置の一種で、すごく小さいです。特に皮膚や粘膜を覆っている細胞の間によく見られます。培養細胞を蛍光顕微鏡で見ると観察できます。(図1)

図1

何で出来ているのですか?

細胞膜を貫通する膜貫通蛋白と、細胞の中で膜蛋白にくっついている膜裏打ち蛋白などから構成されています。膜貫通蛋白には色々な種類があります。

例えば膜貫通蛋白があるのですか?

タイト結合にある膜貫通蛋白には、4回膜貫通型の蛋白(オクルディン、クローディン、トリセルリン、等)と1回膜貫通蛋白のJAMがあります。クローディンはたくさんの種類があります。4回膜貫通型の蛋白は簡単に書くと図2のような形をしています。

図2

タイト結合にはどんな働きがあるのですか?

細胞同士をくっつけたり、細胞間の隙間から物質が漏れるのを防いだり、特定の物質を選択肢的に通過させたり、シグナル伝達の受容体や中継器の役割など、様々です。

タイト結合がないとどうなりますか?

細胞の間から水分や小さな物質が漏れだすと思います。

どうやって研究するのですか?

膜貫通蛋白をコードする遺伝子にちょっと変異を起こさせて、それを培養細胞に発現させて、細胞の変化やタイト結合の変化、膜貫通蛋白そのものの性質の変化を観察します。

どうやって観察するのですか?

タイト結合自体は色々な顕微鏡を使って観察できます。特に特定の蛋白質だけ染色するような方法で、蛍光顕微鏡で観察すると、タイト結合の蛋白質が細胞の間にあることが観察できます。写真(図1や図3)のような感じに見えます。

図3

その他の変化はどうやって見つけるのですか?

タイト結合の密着具合を測定(細胞間隙の透過性測定など)する方法やタイト結合蛋白の壊れやすさの測定や、変異がある蛋白質がちゃんと膜に存在できるかなど、色々な方法を使って観察しています。

特に注目していることはありますか?

4回膜貫通蛋白のシステインを変異させて何が起こるかを観察しています。システインを変異させると、蛋白の形が大きく変化することがありますので、タイト結合にも大きな変化が起こると思います。図2の“C”はオクルディンのシステインの位置を示しています。

その他に面白そうなことはありますか?

システイン変異による細胞の変化やシグナル伝達の変化に興味があります。また、周囲環境に対する反応性の変化を見るのも面白そうです。

難しい言葉が多くてよくわからないです。

ググって下さい。