「免疫グロブリンスーパーファミリー」の版間の差分

ナビゲーションに移動 検索に移動
編集の要約なし
編集の要約なし
編集の要約なし
7行目: 7行目:
== 構造  ==
== 構造  ==


Igドメインは2つの[[wikipedia:ja:βシート|βシート]]がサンドイッチのように合わさった球状構造を[[Image:Yutakafurutani fig 1.jpg|thumb|right|350px|図1 免疫グロブリン様ドメインの立体構造]]呈する。それぞれのβシートは3つから5つの逆並行[[wikipedia:Beta strand|βストランド]]から構成されている(図1)。一般的にIgドメインには2つのシステイン残基が保存されて存在しており、それらシステインのSH基を介した[[wikipedia:ja:ジスルフィド結合|ジスルフィド結合]]によって、Igドメインの球状構造が安定化されてい<ref><pubmed>8528906</pubmed></ref><ref><pubmed>1710044</pubmed></ref>。  神経系に発現するIgSF分子群は、構造的特徴から以下の4つのグループに大別することができる(図2)。
[[Image:Yutakafurutani fig 1.jpg|thumb|right|350px|図1 免疫グロブリン様ドメインの立体構造]]Igドメインは2つの[[wikipedia:ja:βシート|βシート]]がサンドイッチのように合わさった球状構造を呈する。それぞれのβシートは3つから5つの逆並行[[wikipedia:Beta strand|βストランド]]から構成されている(図1)。一般的にIgドメインには2つのシステイン残基が保存されて存在しており、それらシステインのSH基を介した[[wikipedia:ja:ジスルフィド結合|ジスルフィド結合]]によって、Igドメインの球状構造が安定化されている<ref><pubmed>8528906</pubmed></ref><ref><pubmed>1710044</pubmed></ref>。神経系に発現するIgSF分子群は、構造的特徴から以下の4つのグループに大別することができる(図2)。


*グループⅠ:細胞外領域が1つあるいは複数のIgドメインだけから構成される分子群。。
*グループⅠ:細胞外領域が1つあるいは複数のIgドメインだけから構成される分子群。。
27行目: 27行目:
=== 細胞接着  ===
=== 細胞接着  ===


 [[インテグリン]]や[[カドヘリン]]など他のファミリーに属する細胞接着分子群がMg2+やCa2+などの2価カチオン依存的に結合するのに対して、ほとんどのIgSF分子群の結合はカチオンを必要としない。細胞接着分子の結合様式には、同一細胞膜上に存在する分子間の結合(cis結合)と、対面する他の細胞に発現する分子との結合 (trans結合)があり、多くのIgSF分子群はこれら2種類両方の結合を担う。また、細胞外マトリックス蛋白質をリガンドとす[[Image:Yutakafurutani fig 3.jpg|thumb|right|500px|図3 ランビエ絞輪における免疫グロブリンスーパーファミリー細胞接着分子の局在]]るIgSF分子群も数多く報告されている。
 [[インテグリン]]や[[カドヘリン]]など他のファミリーに属する細胞接着分子群がMg2+やCa2+などの2価カチオン依存的に結合するのに対して、ほとんどのIgSF分子群の結合はカチオンを必要としない。細胞接着分子の結合様式には、同一細胞膜上に存在する分子間の結合(cis結合)と、対面する他の細胞に発現する分子との結合 (trans結合)があり、多くのIgSF分子群はこれら2種類両方の結合を担う。また、細胞外マトリックス蛋白質をリガンドとするIgSF分子群も数多く報告されている。


 IgSF分子群が司る細胞接着の代表例として[[wikipedia:ja:髄鞘|髄鞘](ミエリン:myelin)形成が挙げられる(図3)。[[wikipedia:ja:末梢神経系|末梢神経系]]においては[[シュワン細胞]]、[[wikipedia:ja:中枢神経系|中枢神経系]]においては[[オリゴデンドロサイト]]の細胞膜突起が幾重にもループのように軸索を取り巻くことで髄鞘が形成され、その部分が絶縁体の構造をとることで神経軸索における電気的信号の跳躍伝導に寄与している。隣り合う髄鞘の間は絞輪部(ノード:node)と呼ばれ、Na<sup>+</sup>チャネルとともにIgSFに属するNeurofascin-186やNrCAMが集積している。軸索と髄鞘の接着部分はパラノード(paranode)、傍パラノード(juxtaparanode)、インターノード(internode)に分けられる。パラノードの髄鞘側にはNeurofascin-155が局在し、軸索側に発現するContactinとヘテロフィリックな結合によって接着構造を形成する。傍パラノードでは、軸索と髄鞘の両側にTAG-1が局在して、ホモフィリックな結合を行っている。インターノードにおいては、P0のホモフィリックな相互作用が髄鞘の圧密化(compaction)を担い、さらにNecl同士の結合によって髄鞘と軸索との接着構造が形成される<ref><pubmed>18803321</pubmed></ref>。  
 [[Image:Yutakafurutani fig 3.jpg|thumb|right|500px|図3 ランビエ絞輪における免疫グロブリンスーパーファミリー細胞接着分子の局在]]IgSF分子群が司る細胞接着の代表例として[[wikipedia:ja:髄鞘|髄鞘](ミエリン:myelin)形成が挙げられる(図3)。[[wikipedia:ja:末梢神経系|末梢神経系]]においては[[シュワン細胞]]、[[wikipedia:ja:中枢神経系|中枢神経系]]においては[[オリゴデンドロサイト]]の細胞膜突起が幾重にもループのように軸索を取り巻くことで髄鞘が形成され、その部分が絶縁体の構造をとることで神経軸索における電気的信号の跳躍伝導に寄与している。隣り合う髄鞘の間は絞輪部(ノード:node)と呼ばれ、Na<sup>+</sup>チャネルとともにIgSFに属するNeurofascin-186やNrCAMが集積している。軸索と髄鞘の接着部分はパラノード(paranode)、傍パラノード(juxtaparanode)、インターノード(internode)に分けられる。パラノードの髄鞘側にはNeurofascin-155が局在し、軸索側に発現するContactinとヘテロフィリックな結合によって接着構造を形成する。傍パラノードでは、軸索と髄鞘の両側にTAG-1が局在して、ホモフィリックな結合を行っている。インターノードにおいては、P0のホモフィリックな相互作用が髄鞘の圧密化(compaction)を担い、さらにNecl同士の結合によって髄鞘と軸索との接着構造が形成される<ref><pubmed>18803321</pubmed></ref>。  


=== 軸索ガイダンス  ===
=== 軸索ガイダンス  ===
39行目: 39行目:
=== 樹状突起発達とシナプス形成  ===
=== 樹状突起発達とシナプス形成  ===


 軸索ガイダンスにおける機能とともに、多くのIsSF分子群は樹状突起の発達お[[Image:Yutakafurutani fig 5.jpg|thumb|right|300px|図5 シナプス形成における免疫グロブリンスーパーファミリー細胞接着分子]]よびシナプス形成過程においても重要な役割を果たしている。  発達期において多くの神経細胞の樹状突起には、まるで薔薇の棘のように細く、長い突起構造が観察される。これは樹状突起フィロポディア(dendritic filopodia)と呼ばれ、その後スパインへと形態的かつ機能的に成熟して、シナプスの形成へと至る。テレンセファリン(Telencephalin; ICAM-5)は哺乳類終脳の神経細胞特異的な発現かつ樹状突起選択的な局在を示すIgSF分子である。テレンセファリンは、樹状突起フィロポディアに豊富に存在しており、樹状突起フィロポディアの形成及び維持を促進することで、スパインへの急速な成熟にブレーキをかけて[[臨界期]]を保つというユニークな機能を現す(図5)<ref><pubmed>21804538</pubmed></ref><ref><pubmed>17699668</pubmed></ref><ref><pubmed>16467526</pubmed></ref>。    
 [[Image:Yutakafurutani fig 5.jpg|thumb|right|300px|図5 シナプス形成における免疫グロブリンスーパーファミリー細胞接着分子]]軸索ガイダンスにおける機能とともに、多くのIsSF分子群は樹状突起の発達およびシナプス形成過程においても重要な役割を果たしている。  発達期において多くの神経細胞の樹状突起には、まるで薔薇の棘のように細く、長い突起構造が観察される。これは樹状突起フィロポディア(dendritic filopodia)と呼ばれ、その後スパインへと形態的かつ機能的に成熟して、シナプスの形成へと至る。テレンセファリン(Telencephalin; ICAM-5)は哺乳類終脳の神経細胞特異的な発現かつ樹状突起選択的な局在を示すIgSF分子である。テレンセファリンは、樹状突起フィロポディアに豊富に存在しており、樹状突起フィロポディアの形成及び維持を促進することで、スパインへの急速な成熟にブレーキをかけて[[臨界期]]を保つというユニークな機能を現す(図5)<ref><pubmed>21804538</pubmed></ref><ref><pubmed>17699668</pubmed></ref><ref><pubmed>16467526</pubmed></ref>。    


 特異的シナプスの形成過程においても多種多様なIgSF分子群が重要な役割を果たしている。Necl-2 (SynCAM 1)はシナプス前部と後部の両方に局在しており、ホモフィリックなcis結合及びtrans結合によって多量体を形成して、興奮性シナプスの形成を促進している<ref><pubmed>21145003</pubmed></ref>。Dscam, DscamL, Sidekick-1,-2はニワトリの網膜においてそれぞれ異なる介在神経細胞と網膜神経節細胞に発現しており、ホモフィリックな結合によってこれらの神経細胞間での特異的シナプス形成を制御している<ref><pubmed>18216854</pubmed></ref>。  
 特異的シナプスの形成過程においても多種多様なIgSF分子群が重要な役割を果たしている。Necl-2 (SynCAM 1)はシナプス前部と後部の両方に局在しており、ホモフィリックなcis結合及びtrans結合によって多量体を形成して、興奮性シナプスの形成を促進している<ref><pubmed>21145003</pubmed></ref>。Dscam, DscamL, Sidekick-1,-2はニワトリの網膜においてそれぞれ異なる介在神経細胞と網膜神経節細胞に発現しており、ホモフィリックな結合によってこれらの神経細胞間での特異的シナプス形成を制御している<ref><pubmed>18216854</pubmed></ref>。  
105

回編集

案内メニュー