細胞間の物質の漏れを防ぐ分子機構を司るのは、古くから形態学的に知られているタイトジャンクションである。 タイトジャンクションは左図のように、内在性膜蛋白質が膜内で線状に並んだポリマー(ストランド)を形成することにより、このバリアー機能を果たしていると考えられてきた。 このタイトジャンクションのストランドで働く接着分子を見つければ、多細胞生物の形態形成の分子機構を理解する上でも、また、種々の病態を理解する上でも、大きな進歩であることは、古くから認識されてきた。 このような状況下で、我々はオクルディンを1993年の後半に初めて同定することに成功した。 この時の反響は(残念ながら日本国内からの反響は少なかったが、世界からの反響は)すばらしく大きかった。 そして、多くの研究室がオクルディンの解析を始め、オクルディンがタイトジャンクションの機能素子であるとする論文が次々と出された。
しかし、我々は釈然としない感触を持っていた。 我々はオクルディンを発見して以来、その機能解析をしようと、いろいろなことを試みたが、他の研究室から出てくるようなクリアーなデータを得ることはできなかった。 何か変だぞと常に思っていた。 我々は、オクルディンのマウスホモログを初めてクローニングに成功した時、すぐに、癌研の野田哲生博士と共同で、オクルディンのノックアウトを試みた。 その結果、最新論文の項にあるように、オクルディンのない上皮細胞でも、立派なタイトジャンクション・ストランドがあることが見出された。 我々としては、本当に焦った。 このノックアウトの結果は、オクルディン以外にタイトジャンクション・ストランドをつくる膜内在性蛋白質が存在することを明瞭に示している。 でも、データベースで検索する限り、オクルディンにいわゆるアイソタイプがあるとは思えない。 では、何がタイトジャンクションを作っているのか?
タイトジャンクションを形成する内在性蛋白質の同定は、これまで最も難しいとされていた分野である。 しかし、今は、オクルディンがある。 オクルディンに結合する蛋白質を探せばよいのではないか。 もちろん、まず、yeast two-hybridを試みた。 ここで取れるものなら、我々の研究室以外から既に報告があったであろう。 確かに、ネガティブな結果のみ得られた。 RT−PCRを始め、免疫沈降、いろいろやった。 すべてネガティブデータであった。 そこで、最初のジャンクション分画に戻った。 発想は簡単である。 目指す内在性膜蛋白質は、オクルディンと同様にジャンクション分画に濃縮している筈である。 その量も、オクルディンに遜色ない筈である。 我々は、このような発想から、ジャンクション分画をもう一度、徹底的に解析し、分子量22kDの4回膜貫通蛋白質がタイトジャンクションに濃縮することを見出した。
この膜蛋白質をクローディン(claudin)ー1とー2と名付けたが、その後の研究で、クローディンはー8まで見つかっている。 左図にあるように、少なくとも肝臓のタイトジャンクションのストランドは、オクルディンと、クローディンー1、ー2の3種類の4回膜貫通蛋白質から出来ていることが、今回の研究によって明らかにされた。 今、タイトジャンクションの研究は大きな曲がり角に来ている。 クローディンの詳細な研究が、タイトジャンクションの理解を大きく変換させる可能性がある。