オクルディン

オクルディンは、細胞同士を強固に接着させる細胞間結合様式の一つであるタイトジャンクション（密着結合）を構成する主要なタンパク質の一つです。このタンパク質は、上皮細胞や内皮細胞など、生体の様々な組織において重要な役割を果たしています。

構造

オクルディンは約65キロダルトンの分子量を持つ膜貫通型タンパク質です。その構造は特徴的で、細胞膜を4回にわたって貫通しています。これにより、細胞の外側と内側にそれぞれループ構造と末端部分を露出させています。具体的には、細胞外に2つのループ領域を持ち、そのうち最初のループはグリシンとチロシンといった特定のアミノ酸が豊富に含まれています。細胞内にはN末端とC末端のテール部分が存在します。細胞膜を4回貫通する領域はMARVELドメインと呼ばれ、脂質二重層内での適切な配置に寄与すると考えられています。また、C末端の細胞質側に位置するOCELドメインは、タイトジャンクションの裏打ちタンパク質として知られるZO-1（zonula occludens-1）と直接結合します。この結合は、タイトジャンクションを細胞骨格系に繋ぎ、その構造的な安定性を保つ上で重要です。

機能と疾患

かつてオクルディンはタイトジャンクションの基本的な構造形成に必須ではないと考えられていた時期もありましたが、その後の研究により、バリア機能の強化に深く関わっていることが明らかになりました。特に、オクルディンのホモログであるトリセルリンと協力して、タイトジャンクションを構成するストランドの枝分かれ構造の形成に関与します。これにより、タイトジャンクションのストランドが複雑な網目状ネットワークを構築し、細胞間隙を通る物質の漏出を防ぐバリア機能をより強固なものにしています。

オクルディンは、ヒトの疾患との関連も指摘されています。遺伝子の異常は、偽TORCH症候群（pseudo-TORCH syndrome）として知られる一群の先天性疾患の原因となります。この症候群は、先天性の小頭症、脳内の石灰沈着、発育遅滞など、多様な神経発達障害や身体的異常を伴う病態です。また、オクルディンの機能を阻害または欠損させた動物モデル、例えばオクルディンノックアウトマウスを用いた研究は、その生理的役割を理解する上で重要な情報を提供しています。これらのマウスは、予想に反して正常なタイトジャンクションの基本的な構造を示すものの、様々な表現型を発現します。具体的には、発育の遅れ、雄の生殖能力の低下（不妊）、母親の授乳能力の障害（哺育不全）、胃の上皮組織における慢性の炎症と過剰な増殖、脳の石灰化、精巣の萎縮、唾液腺の特定の領域における顆粒の消失、骨密度の低下（緻密骨の菲薄化）、そして先天性の難聴など、広範な器官系に異常が見られます。これらの多様な症状は、オクルディンがタイトジャンクションのバリア機能以外にも、発生や生理機能において多岐にわたる役割を担っている可能性を示唆しています。

その他の機能と発見

さらに、オクルディンは、タイトジャンクション構成タンパク質であるクローディン1と共同で、C型肝炎ウイルスの細胞への侵入における受容体分子として機能することが知られています。この機能は、ウイルスの感染機構を理解し、治療法を開発する上で重要な知見となっています。

オクルディンは、1993年に日本の研究者である京都大学の月田承一郎教授らの研究グループによって初めて同定・報告されました。この発見は、タイトジャンクションの分子メカニズムの解明に向けた重要な一歩となりました。

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