CX50には、機能的な細胞間チャネルの形成には、無傷のPDZ結合モチーフとZO-1が必要です

眼のレンズで発現する3つのコネキシンには、それぞれ足場タンパク質ZO-1との物理的関連を指示するPDZドメイン結合モチーフが含まれていますが、相互作用の重要性は不明です。PDZ結合モチーフ変異を備えたCX50は、GAPジャンクションプラークを形成したり、HELA細胞に細胞細胞通信を誘導したりしないことがわかりましたが、7アミノ酸PDZ結合モチーフの添加により、CX50に正常機能が回復し、C末端全体が欠けています。細胞質ドメイン。C末端の欠失は、CX46には弱いものの、類似した効果がありましたが、CX43のターゲティングと機能に何の効果があったとしてもほとんど効果がありませんでした。さらに、ZO-1の小さな干渉RNAノックダウンは、HELA細胞の野生型CX50によるギャップ接合の形成を完全に阻害しました。したがって、PDZ結合モチーフとZO-1の両方が、HELA細胞のCX50細胞間チャネル形成に必要です。PDZ結合モチーフ変異を備えたCX50を発現するノックインマウスPhenocopied CX50ノックアウト。さらに、ノックインでレンズ繊維を区別すると広範な細胞内CX50が表示されましたが、成熟した繊維のプラークにはCX46のみが含まれていました。したがって、in vivoでの通常のCX50機能には、無傷のPDZドメイン結合モチーフも必要です。これは、ギャップジャンクションアセンブリにおけるコネキシン相互作用タンパク質のコネキシン特異的要件の最初の実証です。

The three connexins expressed in the ocular lens each contain PDZ domain-binding motifs directing a physical association with the scaffolding protein ZO-1, but the significance of the interaction is unknown. We found that Cx50 with PDZ-binding motif mutations did not form gap junction plaques or induce cell-cell communication in HeLa cells, whereas the addition of a seven-amino acid PDZ-binding motif restored normal function to Cx50 lacking its entire C-terminal cytoplasmic domain. C-Terminal deletion had a similar although weaker effect on Cx46 but little if any effect on targeting and function of Cx43. Furthermore, small interfering RNA knockdown of ZO-1 completely inhibited the formation of gap junctions by wild-type Cx50 in HeLa cells. Thus both a PDZ-binding motif and ZO-1 are necessary for Cx50 intercellular channel formation in HeLa cells. Knock-in mice expressing Cx50 with a PDZ-binding motif mutation phenocopied Cx50 knockouts. Furthermore, differentiating lens fibers in the knock-in displayed extensive intracellular Cx50, whereas plaques in mature fibers contained only Cx46. Thus normal Cx50 function in vivo also requires an intact PDZ domain-binding motif. This is the first demonstration of a connexin-specific requirement for a connexin-interacting protein in gap junction assembly.