抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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グラム陽性細菌Clostridium perfringensの株は2ドメインエンテロトキシン(CpE)を産生し,ヒトおよび家畜の何百万ものが流行している胃腸疾患を引き起こすことにより毎年,ヒトおよび家畜化動物を殺す。CpEs C末端ドメイン(cCpE)は細胞表面受容体に結合し,そのN末端ドメインは膜透過型{β}バレル孔を形成し,腸の上皮細胞に毒性である。膜蛋白質のクローディンファミリーはCpEの受容体であり,また,溶質の細胞間輸送に障壁を形成するタイトジャンクションと呼ばれる細胞/細胞接触の構造と機能を制御する。CpE結合はクローディンとタイトジャンクション集合を切断し,{ベータ}-ポア形成を介して細胞毒性を誘導し,腸ホメオスタシスを破壊する。ここでは,合成抗原結合フラグメント(sFabs)をコードするファージディスプレイライブラリーを用いてクローディン/CpE集合のプローブを開発し,ヒトクローディン-4とcCpEとの結合した複合体を発見した。著者らは,分子認識,それらの結合親和性および動力学の各sFabs固有モードを確立し,低温電子顕微鏡(cryoEM)を用いて3蛋白質からなる ̄35kDaクローディン-4/cCpEに結合した各sFabに対する構造を決定した。構造は,両方のsFabsに共通する認識エピトープを明らかにしたが,各sFabは,それらの抗原と結合することを明確に一致し,それらのユニークな結合平衡を説明する。抗原/sFab界面の変異誘発は,さらに結合変化をもたらした。まとめると,これらの知見は構造を確認し,これらのsFabsによるクローディン-4/cCpE複合体の標的化機構を明らかにする。これらの構造的洞察に基づいて,これらの2つのsFabsがCpE細胞毒性を予防しないと予測したCpEs細胞毒性クローディン結合{ベータ}-ポアのモデルを作成し,細胞に基づくアッセイでin vivoで検証した。この研究は,クライオEMワークフローを用い,これら小さな膜蛋白質複合体の迅速な構造解明を可能にする,クローディン/cCpEに対するsFabsの開発と標的化機構を示す。さらに,クラウジン/CpEアセンブリを標的とする分子テンプレートとしてこれらのsFabsを利用するための構造に基づくフレームワークと治療戦略を提供し,CpEの細胞毒性を遮断し,世界中に実質的な経済的および生活の質の原因となるCpE結合胃腸疾患を治療する。【JST・京大機械翻訳】
