プロトカデリン領域相互作用によるニューロンの自己認識の分子論理
Rotem Rubinstein1, Chan Aye Thu2, Kerry Marie Goodman2
1Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, Columbia University, New York, NY 10032, USA; Department of Systems Biology, Columbia University, New York, NY 10032, USA.
クラスタ化されたプロトカデリンは,特定の細胞の認識を通じて神経の自己回避を媒介する. この研究は,プロトカデリンのドメインがダイマーを形成し,神経発達の過程でサイズに依存した自己認識を可能にするために相互作用することを明らかにしています.
科学分野:
- 神経科学
- 分子生物学
- 構造生物学
背景:
- 発達中の神経回路の形成には ニューロンの自己回避が不可欠です
- クラスター化されたプロトカデリン (PCDHs) は,ストキャスティックで単一のニューロン発現を通じて自己回避を媒介する.
- PCDHによる細胞認識の正確な分子メカニズムは,まだ完全に理解されていません.
研究 の 目的:
- クラスタ化されたプロトカデリンの同型結合の構造的基礎を解明する.
- 細胞外カデリン (EC) ドメインが細胞認識と自己回避をどのように媒介するかを理解する.
- PCDHによる自己認識のための分子モデルを提案する.
主な方法:
- 4つのPCDHイソフォームからEC1-EC3ドメインの構造を決定するX線結晶学.
- 生物学的測定 (例えば,表面プラズモンの共鳴)
- 細胞集積試験とコンピュータによるドッキング試験
主要な成果:
- 結晶構造は棒状の単体EC1-EC3ドメインを示した.
- 細胞間のトランス結合は,反並列方向で相互作用するEC1-EC4ドメインに依存する.
- EC6ドメインは,シスダイマーの形成に不可欠である.
結論:
- PCDH cis- ダイマーは,EC1- EC4ドメインを介して,反対の細胞表面で相互作用する.
- この相互作用はジッパーのようなアセンブリを形成し サイズに依存する自己認識を媒介します
- 発見は,神経の自己回避におけるPCDH機能を理解するための構造的枠組みを提供します.
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