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英語名：Cell adhesion molecules | 英語名：Cell adhesion molecules | ||
細胞が互いに認識・結合し、組織や器官を形成し、これらが集まり合うことで[[wikipedia:jp:多細胞生物|多細胞生物]]の個体が形作られる。また、細胞外環境に存在する[[細胞外マトリックス]]分子や分泌因子あるいは他の細胞の膜蛋白質など、多種多様な細胞外情報が細胞接着・認識分子群によって読み取られ、移動・接着・シグナル伝達・分化などの細胞の行動・運命が決定される。このように生物のかたちの形成と維持のみならず、生体機能の発現過程において多種多様な細胞接着分子群が機能している。神経系の発生・発達・機能発現の諸過程においても細胞接着分子群が重要な役割を果たしている。例えば、幹細胞の維持、細胞移動、軸索伸長・ガイダンス、樹状突起形成、シナプス形成、ニューロン-グリア細胞間結合、シナプス可塑性などの様々な場面における細胞接着分子群の機能が報告されている。<br> 細胞接着は、細胞同士の結合、細胞と細胞外マトリックス（細胞外基質）との結合に大別される。細胞同士の結合はさらに、カドヘリンや免疫グロブリンスーパーファミリーなどによる膜蛋白質同士の相互作用による特異的認識と接着、タイトジャンクションにおける強固な細胞間接着に分類することができる。細胞外マトリックス分子との接着はおもにインテグリン・ファミリー分子群が細胞膜受容体としてはたらく。 | |||
== １．細胞接着における分子間の結合様式 ==<br> 細胞間の接着は以下の３つの様式に分類される（図１）。 | == １．細胞接着における分子間の結合様式 ==<br> 細胞間の接着は以下の３つの様式に分類される（図１）。 | ||
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=== １−３．リガンド架橋型結合（Ligand-bridged adhesion） ===<br> 細胞表面の接着分子の間をリガンド分子が架橋しできる結合である。GDNFを介したGFR1同士の結合やCbln1を介したNeurexinをGluD2の結合が、特異的なシナプス形成に関与することが報告されている(Ledda et al., 2007; Yuzaki, 2011; Mishina et al., 2012)。 | === １−３．リガンド架橋型結合（Ligand-bridged adhesion） ===<br> 細胞表面の接着分子の間をリガンド分子が架橋しできる結合である。GDNFを介したGFR1同士の結合やCbln1を介したNeurexinをGluD2の結合が、特異的なシナプス形成に関与することが報告されている(Ledda et al., 2007; Yuzaki, 2011; Mishina et al., 2012)。 | ||
== ２．細胞接着分子の構造と機能 == | == ２．細胞接着分子の構造と機能 == | ||
神経系で発現・機能する細胞接着分子群はそれらの分子構造に基づいて以下のように分類される。 | |||
=== ２−１．カドヘリン・スーパーファミリー（Cadherin superfamily） ===<br> カドヘリン・スーパーファミリーは、細胞外領域にカドヘリン様ドメインを有し、カルシウムイオン依存的なホモフィリック結合により細胞接着活性を現す膜蛋白質群の総称である（Takeichi, 2007）。マウスにおいて少なくとも80種類のメンバーが存在する（図２）。これまでのカドヘリン分子群の発見及び機能解析においては、多くの日本人研究者が中心的役割と果たしてきた。1980年代に竹市雅俊らによって次々と発見されたクラシックカドヘリンファミリー（N-, E-, P-, R-カドヘリン）は、細胞内領域でカテニンと結合し、アクチン細胞骨格系や様々なシグナル伝達を制御する(Takeichi, 1990)。1993年、鈴木信太郎らは新たなカドヘリン多重遺伝子群の神経系における発現を報告した（Sano et al., 1993）。さらに1998年、八木健らはチロシンリン酸化酵素Fynに結合する分子としてCNR（プロトカドヘリン）を発見した（Kohmura et al., 1998）。プロトカドヘリンα、β、γは、複数の可変領域エクソンと１つの定常領域エクソンからmRNAの選択的スプライシングによって多様性が形成されるユニークな細胞接着分子群である。個々のニューロンごとに異なった組み合わせのプロトカドヘリンが発現し、神経回路構築・シナプス形成に重要な役割を果たすと予想されている（Yagi and Takeichi, 2000）。また、上村匡らは７回膜貫通型カドヘリン（ショウジョウバエのFlamingo; マウスのCelsr）を発見した（Usui et al., 1999）。（詳細は「カドヘリン」の項を参照） | === ２−１．カドヘリン・スーパーファミリー（Cadherin superfamily） ===<br> カドヘリン・スーパーファミリーは、細胞外領域にカドヘリン様ドメインを有し、カルシウムイオン依存的なホモフィリック結合により細胞接着活性を現す膜蛋白質群の総称である（Takeichi, 2007）。マウスにおいて少なくとも80種類のメンバーが存在する（図２）。これまでのカドヘリン分子群の発見及び機能解析においては、多くの日本人研究者が中心的役割と果たしてきた。1980年代に竹市雅俊らによって次々と発見されたクラシックカドヘリンファミリー（N-, E-, P-, R-カドヘリン）は、細胞内領域でカテニンと結合し、アクチン細胞骨格系や様々なシグナル伝達を制御する(Takeichi, 1990)。1993年、鈴木信太郎らは新たなカドヘリン多重遺伝子群の神経系における発現を報告した（Sano et al., 1993）。さらに1998年、八木健らはチロシンリン酸化酵素Fynに結合する分子としてCNR（プロトカドヘリン）を発見した（Kohmura et al., 1998）。プロトカドヘリンα、β、γは、複数の可変領域エクソンと１つの定常領域エクソンからmRNAの選択的スプライシングによって多様性が形成されるユニークな細胞接着分子群である。個々のニューロンごとに異なった組み合わせのプロトカドヘリンが発現し、神経回路構築・シナプス形成に重要な役割を果たすと予想されている（Yagi and Takeichi, 2000）。また、上村匡らは７回膜貫通型カドヘリン（ショウジョウバエのFlamingo; マウスのCelsr）を発見した（Usui et al., 1999）。（詳細は「カドヘリン」の項を参照） | ||