ブックタイトル日本結晶学会誌Vol57No5

概要

日本結晶学会誌Vol57No5

日本結晶学会誌 第57巻 第5号（2015） 307神経細胞間シナプス形成とその調節メカニズム惹起の後，プロテオグリカンによって結合サイトが奪われ，軸索伸長へとスイッチする可能性が考えられる．IL1RAPL1とIL-1RAcPのIg1?3間は一次配列上よく似ているが，Ig3間の相同性は低く（同一アミノ酸23％），IL1RAPL1のPTPδ Ig1 と相互作用する残基は，IL-1RAcPでは保存されていない．後で述べるPTPδ：IL-1RAcP複合体の構造解析で明らかになったように，この相互作用はIL1RAPL1特有のものであった．4．PTPδ Ig1-Fn2：IL-1RAcP複合体の結晶構造次に，PTPδ とIL-1RAcPとの複合体の結晶構造解析に着手した．IL1RAPL1と同様に，IL-1RAcPもpEBMultiベクターにクローニングし，HEK293F細胞を用いて発現させた．IL1RAPL1とは異なり，PTPδ Ig1-Ig2 に対しては結合が確認されず，少なくともIg3以降のドメインとの相互作用が重要であると考えられた．PTPδの複数のコンストラクトを用いて結晶化を行い，最終的にPTPδIg1-Fn2：IL-1RAcP複合体の結晶について3.25 A分解能で回折データを収集し，分子置換法による構造解析を行った（図5）．PTPδ のIg1-Fn2の全体構造は，IL1RAPL1との複合体におけるPTPδ の対応する構造とよく似ている（図5B）．また，IL-1RAcPの3 つのIg ドメインもIL1RAP1と同様にL字型に折れ曲がっている．IL-1RAcPのIg1ドメインを挟む形でPTPδ のIg2 とIg3 が相互作用している点も同じであるが，IL-1RAcPのIg3 はPTPδから大きく離れている．これは前述したように，IL-1RAcP Ig3 とPTPδ Ig1 の間に相互作用がないためである．4.1 PTPδ Ig2：IL-1RAcP Ig1の相互作用とmeAとの関連PTPδ Ig2 とIL-1RAcP Ig1 の相互作用は，PTPδ Ig2：IL1RAPL1と同様にPTPδ の2本のシートを中心としている（図6A）．IL1RAPL1のTrp34に対する相互作用と類似して，IL-1RAcPのTrp27に対して疎水性相互作用が形成されている．IL1RAPL1との相互作用で重要な役割を担っていたmeA9 のArg196は，IL-1RAcPのAsp30（IL1RAPL1のAsp37に相当）と相互作用できる位置に存在するにもかかわらず，側鎖の電子密度がディスオーダーしており，相互作用に寄与していない．したがって，meA9はIL-1RAcPではIL1RAPL1の時ほど相互作用に寄与していないと考えられる．実際，PTPδ のArg196に対する変異体や，IL1RAPL1のAsp30に対する変異体を用いてもそれほど結合能が変化しない（図6B）．また，meA6/B＋やmeA3/B＋のバリアントでも大きく結合能は変化しておらず，構造とよく一致する（図1B）．4.2 PTPδ Ig3：IL-1RAcP Ig1の相互作用とmeBとの関連PTPδ Ig3：IL-1RAcP Ig1の相互作用は，PTPδ Ig3：IL1RAPL1Ig1と同様に，PTPδ Tyr273とIL-1RAcP Tyr71（IL1RAPL1Tyr77に相当）との間の疎水性相互作用を中心としているが，これらのTyr残基が主鎖のO原子と水素結合によって固定化され，IL1RAPL1と比べるとより密な相互Ig3Ig3Ig1Ig2IL1RAPL1PTPδ Ig1-Fn2meBPTPδ(meA3/B-) Ig1-Fn2(C)Ig1 Ig2Ig3Fn1Fn2meBPTPδ Ig1-Fn2(B)Ig1 Ig2Ig3Fn1Fn2PTPδ(meA3/B-) Ig1-Fn2(A)図4 PTPδ meA3/B－の結晶構造（. Crystal tructure of PTPδmeA3/B－.）（A）PTPδ（meA3/B－）Ig1-Fn2の結晶構造．（B）IL1RAPL1との複合体でのPTPδ のIg1-Fn2ドメインの構造．（B）PTPδ meA3/B－ Ig1-Fn2とPTPδ：IL1RAPL1複合体の重ね合わせ．PTPδ Ig3の相対位置が大きく異なり，meBによるリンカー作用がなければIL1RAPL1との相互作用が難しいと思われる.PTPδ Ig1-Fn2IL-1RAcPIg1Ig2Ig3Fn1Fn2Ig1Ig2Ig3meAmeB12(B)1 2 3TMTIRIL-1RAcP1 2 3 1 2 3 4Ig ドメインFn ドメインTMPTPδPTPδ Ig1-Fn2(A)図5 IL-1RAcP：PTPδ複合体の結晶構造（. Crystal structureof PTPδ in complex with IL-1RAcP.）（A）結晶化に用いたコンストラクトの模式図（. B）IL-1RAcP：PTPδ-Ig1-Fn2の結晶構造．2つの相互作用面をそれぞれ楕円と番号で示す.