クローディンは正常および腫瘍細胞の運動性において役割を果たします

背景：クラウディンは、タイトジャンクションの重要な不可欠なタンパク質です。それらは上皮における傍細胞拡散を制御する上で重要な役割を果たしますが、増加する証拠は、非銀行形成活動におけるこれらのタンパク質の役割を支持しています。緊密な接合部における伝統的な役割以外のクラウディンの潜在的な機能を解明するために、クローディン-4の細胞内局在は、正常な乳腺上皮細胞、および乳房および卵巣癌細胞株で決定され、細胞運動性に対するクローディンミミックペプチドの効果が決定されました。 結果：免疫蛍光は、Claudin-4が細胞投射に沿って局在していることを明らかにしました。Claudin-4を含む一連のClaudinサブタイプの2番目の細胞外ループに保存された配列を模倣する蛍光ペプチドを使用すると、このループの細胞外環境への曝露は、非極性細胞で確認されました。このペプチドは、正常な乳腺上皮細胞と乳房および卵巣腫瘍細胞を創傷治癒アッセイにさらしたときに細胞の運動性を阻害しました。Claudin-4のノックダウンも細胞の運動性を阻害し、模倣ペプチドはClaudin-4ノックダウン細胞の運動性に影響を与えませんでした。この運動性への影響は、細胞がコラーゲン上で成長したときに見られましたが、細胞が非生理学的細胞接着剤またはフィブロネクチンで成長したときではありませんでした。 結論：クラウディンの2番目の細胞外ループは、細胞外環境と相互作用して、タイトジャンクション構造に関連していない場合に正常および腫瘍細胞の運動性を促進することができます。

BACKGROUND: Claudins are key integral proteins of the tight junction. Although they play an essential role in controlling paracellular diffusion in epithelia, increasing evidence supports a role for these proteins in non-barrier forming activities. To elucidate a potential function for claudins outside of their traditional role in tight junctions, subcellular localization of claudin-4 was determined in normal mammary epithelial cells as well as breast and ovarian cancer cell lines and the effects of a claudin mimic peptide on cell motility were determined. RESULTS: Immunofluorescence revealed that claudin-4 was localized along cellular projections. Using a fluorescent peptide that mimics a conserved sequence in the second extracellular loop of a set of claudin subtypes, that includes claudin-4, exposure of this loop to the extracellular environment was confirmed in non-polarized cells. This peptide inhibited cell motility when normal mammary epithelial cells as well as breast and ovarian tumor cells were subjected to a wound healing assay. Knockdown of claudin-4 also inhibited cell motility and the mimic peptide had no effect on motility in the claudin-4 knockdown cells. This effect on motility was seen when cells were grown on collagen, but not when cells were grown on non-physiological cell adhesive or fibronectin. CONCLUSION: The second extracellular loop of claudins is able to interact with the extracellular environment to promote normal and tumor cell motility when it is not associated with tight junction structures.