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細胞:Dscamアイソフォームの特異性の構造基盤

Nature 449, 7161 doi: 10.1038/nature06147

Dscam遺伝子は何千種もの多様な細胞表面受容体を作り出し、それらの受容体が神経回路の配線や免疫応答に必要な同種および異種親和的認識特異性をもたらすと考えられている。相互排他的なスプライシングにより、免疫グロブリンの3つの細胞外ドメインD2、D3、D7の配列に違いが生じる。今回我々は、2種類のDscamアイソフォームのアミノ末端の4つの免疫グロブリンドメイン(D1-D4)のX線構造を報告する。これらの構造から、D2とD3の可変塩基が受容体の両側に2つの独立な表面エピトープを構成している馬蹄形の立体配置が明らかになる。どちらのアイソフォームも、可変ドメインのD2とD2、D3とD3が結合するホモ二量体を形成する。これらの相互作用の1つとして、アイソフォームごとに独特であるエピトープIの同一のペプチドセグメントが対称性の反平行対を形成している。構造に基づく突然変異誘発およびペプチドセグメントの交換により、エピトープIIではなくエピトープIが、全長Dscam受容体の同種親和的結合特異性を与えていることが確認された。系統分析でも、エピトープIにのみ適合するペプチド配列に強い選択がみられた。DscamのエピトープIにおける可変残基のペプチド相補性は、同種親和的結合特異性に不可欠だと考えられる。

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