Clostridium perfringens enterotoxin fragment removes specific claudins from tight junction strands: Evidence for direct involvement of claudins in tight junction barrier. 　

Sonoda,N., Furuse,M., Sasaki,H., Yonemura,S., Katahira,J., Horiguchi,Y., and Tsukita,Sh.　

J.Cell Biol. 　147,195-2041 (1999)

【筆頭著者紹介】

園田さんは九州大学の医学部を卒業し、内科で糖尿病の専門医として２年間研修しました。　その後、大学へ戻って大学院で研究をする時期になりましたが、名和田教授の推薦で京大の私たちの研究室に大学院生として受験し、本格的な研究活動を開始することになりました。　ごらんの通り、そして、バスケットにプロという、ナイスガイ。　でも、ちゃんと京都へ来る前に、整形外科医の奥さんをゲットしています。　大学院に入って２年目でこの論文を仕上げました。　クローディンの機能解析としては初の論文です。

Clostridium perfringensという最近はペプチド性の腸内毒素（ＣＰＥ）を分泌し、軽い食中毒を起こす。　阪大微研の片平らは、この毒素の細胞側のレセプターを同定し、ＣＰＥレセプター（ＣＰＥ−Ｒ）と報告していた。　我々がクローディンー１，ー２を同定してみると、このＣＰＥ−Ｒに似ていることが分かり、ＣＰＥ−Ｒをクローディンー４と呼ぶようになった。　すなわち、この毒素はクローディンー４をレセプターとして利用していたことになる。　この毒素は、そのＣ末端半分でクローディンー４（ＣＰＥーＲ）に結合し、Ｎ末端半分で細胞膜に穴をあけることが分かっていた。　そこで、この毒素のＣ末端半分のペプチド（Ｃ−ＣＰＥ）は、クローディンー４に特異的に結合するペプチドとして利用できるのではないかと考えるようになった。

都合の良いことに、上図のように、培養ＭＤＣＫ上皮細胞は、主にクローディンー１とー４を発現している。　そこで、この細胞をＣ−ＣＰＥ存在下で培養してみた。　すると、かなり早い時間経過でタイトジャンククションから、クローディンー４だけが消失し、クローディンー１だけが残ることが分かった。　このＣ−ＣＰＥを洗い流すとクローディンー４はタイトジャンクションに戻ってくる。

この過程で上皮細胞のバリアー機能がどう変わるかをＴＥＲを計ることにより測定したのが左図である。　クローディンー４の消失の時間経過に一致してバリアー機能が極端に低下することが分かった。

この時タイトジャンクションの構造はどうなっているであろうか。　左図のように、バリアー機能が失われるのと同時に、タイトジャンクションのストランドが溶け始め、最終的にはきわめて貧弱なネットワークに変化することが分かった。

以上の結果は、タイトジャンクションストランドのクローディンによる形成が、上皮細胞のバリアー機能そのものを担っていることをはじめて実験的に示したものであり、左のようにＪＣＢの表紙を飾ることになった。